(57)【要約】【課題】プロセスユニット毎の放電開始電圧の個体誤差に起因する地汚れやキャリア付着の発生を抑えることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋにそれぞれ搭載されている感光体及び帯電ローラの組み合わせに応じた、帯電電源５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｋからの帯電バイアスの出力目標値をそれぞれ算出するための情報である補正用情報を、トナー濃度センサー４ｂＹ，４ｂＣ，４ｂＭ，４ｂＫに記憶させ、それら補正用情報に基づいてＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの前記出力目標値をそれぞれ補正する処理を実施するように制御部３０を構成した。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、潜像担持体と、前記潜像担持体の移動する表面を帯電せしめる帯電手段と、前記潜像担持体の表面に担持される潜像を現像してトナー像を得る現像手段とを１つのユニットとして画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスユニットと、
前記帯電手段によって帯電せしめられた前記潜像担持体の表面に潜像を書き込む潜像書込手段と、
前記帯電手段に供給するための帯電バイアスを出力する帯電電源と、
前記帯電電源からの所定の目標値の帯電バイアスを出力させるように前記帯電電源を制御する制御手段とを備える画像形成装置において、
前記プロセスユニットに搭載されている前記潜像担持体及び帯電手段の組み合わせに応じた前記目標値を算出するための情報である補正用情報を記憶する記憶手段を前記プロセスユニットに設け、
且つ、前記記憶手段に記憶されている前記補正用情報に基づいて前記目標値を補正する処理を実施するように前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記プロセスユニットの画像形成装置本体に対する脱着を検知する脱着検知手段を設け、前記脱着検知手段によって前記プロセスユニットの脱着が検知されたことに基づいて、前記記憶手段としての第１記憶手段から前記補正用情報を読み込み、読み込んだ補正用情報又はこれに基づく所定の計算結果を前記制御手段の記憶手段である第２記憶手段に記憶させて前記目標値の補正に用いる処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
前記補正用情報に加えて、前記プロセスユニットの個体識別情報を前記第１記憶手段に記憶させ、
且つ、前記脱着検知手段によって前記プロセスユニットの脱着が検知されたことに基づいて、前記第１記憶手段から前記個体識別情報を読み込んで前記第２記憶手段に記憶させる処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２又は３の画像形成装置において、
前記脱着検知手段によって前記プロセスユニットの脱着が検知された場合に、前記第１記憶手段に記憶されている前記補正用情報と、前記第２記憶手段に記憶されている前記補正用情報又は前記計算結果とに基づいて、前記第２記憶手段に記憶されている前記補正用情報又は前記計算結果を、前記第１記憶手段に記憶されている前記補正用情報に基づく値に書き換えるか否かを決定する書き換え是非決定処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
前記現像手段を具備する現像ユニットと、前記潜像担持体及び前記帯電手段を具備する潜像担持体ユニットとに分離できるように前記プロセスユニットを構成し、
且つ、前記第１記憶手段として、前記現像手段内の現像剤のトナー濃度を検知するために前記現像ユニットに設けられたトナー濃度検知手段のメモリー回路を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において、
前記書き換え是非決定処理にて、前記メモリー回路に記憶されている前記補正用情報と、前記第２記憶手段に記憶されている前記補正用情報又は前記計算結果とに基づく書き換えの是非の判断結果が書き換える旨の結果になった場合でも、前記メモリー回路に記憶されている前記補正用情報が所定値である場合には、書き換えを行わないという決定をするように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
前記第２記憶手段に記憶されている前記補正用情報又は前記計算結果を書き換えるための書き換え用データを操作者の操作によって入力するための入力手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、
前記補正用情報又は前記計算結果をコード化したコード記号を、視認可能に前記潜像担持体ユニットのケーシングに付したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項６乃至８の何れかの画像形成装置において、
前記補正用情報として、正規の補正値に所定の定数を加算したものを前記メモリー回路に記憶させ、
且つ、前記メモリー回路から読み込んだ前記補正用情報を前記定数の減算によって正規の補正値に変換して前記第２記憶手段に記憶させる処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
少なくとも、潜像担持体と、前記潜像担持体の移動する表面を帯電せしめる帯電手段と、前記潜像担持体の表面に担持される潜像を現像してトナー像を得る現像手段とを１つのユニットとして画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスユニットと、
前記帯電手段によって帯電せしめられた前記潜像担持体の表面に潜像を書き込む潜像書込手段と、
前記帯電手段に供給するための帯電バイアスを出力する帯電電源と、
所定の制御パラメータの目標値に基づいて前記制御パラメータに関連する所定の機器を制御する制御手段とを備える画像形成装置において、
前記現像手段を具備する現像ユニットと、前記潜像担持体及び前記帯電手段を具備する潜像担持体ユニットとに分離できるように前記プロセスユニットを構成し、前記現像手段として、現像手段内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を具備するものを用い、前記帯電バイアスの目標値をプロセスユニットに応じた値に補正するための情報である補正用情報を前記トナー濃度検知手段のメモリー回路に記憶させ、前記画像形成装置本体に対する前記プロセスユニットの脱着が行われた場合に、前記メモリー回路に記憶されている前記補正用情報と、前記制御手段の記憶手段に記憶されている前記補正用情報又はこれに基づく所定の計算結果とに基づいて、前記画像形成装置本体に設けられた記憶手段に記憶されている前記補正用情報又は前記計算結果を、前記メモリー回路に記憶されている前記補正用情報に基づく値に書き換えるか否かを決定する書き換え是非決定処理を実施し、この書き換え是非決定処理にて、前記メモリー回路に記憶されている前記補正用情報と、前記記憶手段に記憶されている前記補正用情報又は前記計算結果とに基づく書き換えの是非の判断結果が書き換える旨の結果になった場合でも、前記メモリー回路に記憶されている前記補正用情報が所定値である場合には、書き換えを行わないという決定をし、且つ、前記記憶手段に記憶されている前記補正用情報に基づいて前記目標値を補正する処理を実施するように前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潜像担持体と、潜像担持体の表面を帯電せしめる帯電手段と、潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを１つのユニットとして画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスユニットを備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、次のような電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置が知られている。即ち、潜像担持体たる感光体の移動する表面を帯電装置によって一様に帯電せしめながら、帯電装置との対向位置を通過した感光体表面に対して書込光による光走査を行って感光体表面に静電潜像を形成する。そして、現像装置との対向位置に移動した感光体表面の静電潜像を現像装置によって現像してトナー像を得る。その後、転写手段との対向位置に進入した感光体表面のトナー像を、直接あるいは中間転写体を介して記録シートに転写する。
【０００３】
このような電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置としては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。この画像形成装置は、帯電装置の帯電ローラに帯電バイアスを印加して、帯電ローラと感光体との間で放電を生じせしめることで、感光体の表面を一様に帯電させている。そして、この帯電装置と、感光体と、現像装置とを１つのユニットとして共通の保持体で保持して画像形成装置本体に一体的に着脱可能にしたプロセスユニットの状態で搭載している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の画像形成装置のように、電子写真プロセスによって画像を形成するものにおいては、感光体の帯電電位が狙いの値から大きくずれると、地肌ポテンシャルに過不足が生じて様々な不具合を引き起こしてしまう。地肌ポテンシャルは、感光体の地肌部電位と、現像装置の現像部材（例えば現像ローラ）の表面電位との電位差である。地肌ポテンシャルが不足すると、現像装置の現像部材上のトナーが感光体表面の地肌部に転移して地汚れを引き起こしてしまう。また、現像剤として、トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を用いる二成分現像方式を採用している場合には、地肌ポテンシャルが過剰になると、現像部材上の磁性キャリアが感光体表面に転移する現象であるキャリア付着を引き起こしてしまう。
【０００５】
このため、感光体の帯電電位を狙いの値にコントロールする必要があるが、特許文献１に記載の画像形成装置のようにプロセスユニットを用いるものでは、感光体の帯電電位を狙いの値にするための帯電バイアスの値に、プロセスユニット毎の個体誤差がある。具体的には、プロセスユニットに搭載された感光体の表面層の厚みには、感光体毎の個体誤差がある。また、プロセスユニットに搭載された帯電ローラの電気抵抗には、帯電ローラ毎の個体誤差がある。それらの個体誤差により、帯電ローラと感光体との間における放電開始電圧には、プロセスユニット毎の個体誤差がある。そして、その個体誤差により、感光体の表面を例えば狙いの−７００［Ｖ］に帯電させるための帯電バイアスの値に、プロセスユニット毎の個体誤差が生ずるのである。
【０００６】
よって、帯電バイアスの値を全てのプロセスユニットで一律に設定すると、プロセスユニットの個体によっては、感光体の帯電電位を狙いの値から大きくずらして地汚れやキャリア付着を発生させてしまうおそれがある。特に、低コスト化のために、直流成分だけからなる帯電バイアスを採用している場合には、感光体の帯電電位が帯電ローラと感光体との間の放電開始電圧に大きな影響を受ける。このため、プロセスユニット毎の放電開始電圧の個体誤差による地汚れやキャリア付着を引き起こし易い。
【０００７】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、プロセスユニット毎の放電開始電圧の個体誤差に起因する地汚れやキャリア付着の発生を抑えることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも、潜像担持体と、前記潜像担持体の移動する表面を帯電せしめる帯電手段と、前記潜像担持体の表面に担持される潜像を現像してトナー像を得る現像手段とを１つのユニットとして画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスユニットと、前記帯電手段によって帯電せしめられた前記潜像担持体の表面に潜像を書き込む潜像書込手段と、前記帯電手段に供給するための帯電バイアスを出力する帯電電源と、前記帯電電源からの所定の目標値の帯電バイアスを出力させるように前記帯電電源を制御する制御手段とを備える画像形成装置において、前記プロセスユニットに搭載されている前記潜像担持体及び帯電手段の組み合わせに応じた前記目標値を算出するための情報である補正用情報を記憶する記憶手段を前記プロセスユニットに設け、且つ、前記記憶手段に記憶されている前記補正用情報に基づいて前記目標値を補正する処理を実施するように前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プロセスユニット毎の放電開始電圧の個体誤差に起因する地汚れやキャリア付着の発生を抑えることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るプリンタの構成を示す概略構成図。
【図２】同プリンタにおける４つのプロセスユニットと、転写ユニットとを示す拡大構成図。
【図３】同プリンタにおけるＹ用のプロセスユニットの要部構成を示す構成図。
【図４】Ｙ用の感光体ユニットと、Ｙ用の現像ユニットとに分離された状態のＹ用のプロセスユニット１Ｙを示す拡大構成図。
【図５】同プリンタの電気回路の要部を示すブロック図。
【図６】プロセスコントロールにおける演算処理の流れを示すフローチャート。
【図７】中間転写ベルト上のパッチパターン像を説明する模式図。
【図８】現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示す特性図。
【図９】現像ポテンシャルや地肌ポテンシャルを説明するたえのグラフ。
【図１０】地肌ポテンシャルと、地汚れやキャリア付着の度合いとの関係を示すグラフ。
【図１１】帯電電位Ｖｄと帯電バイスＶｃとの関係を示すグラフ。
【図１２】地汚れＩＤと、地肌ポテンシャルと、エッジキャリア付着（感光体に対するキャリア付着量）との関係を示すグラフ。
【図１３】同プリンタの制御部によって実施される書き換え是非決定処理の処理フローを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態の一例として、電子写真方式のプリンタについて説明する。まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタの構成を示す概略構成図である。図１に示されるように、このプリンタは、イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための電子写真プロセスを実行する４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えている。以下、各符号の添字Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒用の部材であることを示す。Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの色順は、図１に示される順に限られるものでなく、他の並び順であっても構わない。
【００１２】
図２は、本プリンタにおける４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと、転写ユニット８とを示す拡大構成図である。プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋを有している。図中時計回り方向に回転駆動する感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの表面には、後述するように、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が形成される。
【００１３】
プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの上方には、転写ユニット８が配設されており、無端状の中間転写ベルト７を図中反時計回り方向に無端移動せしめる。中間転写ベルト７の全周のうち、おもて面を下方に向けている領域には、ベルトループ外側から感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋが当接してＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップを形成している。中間転写ベルト７のループ内側には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ローラ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋが配設されており、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋとの間に中間転写ベルト７を挟み込んでいる。この挟み込みにより、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップが確実に形成されるようになっている。
【００１４】
中間転写ベルト７は、複数のローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。転写ユニット８は、中間転写ベルト７や一次転写ローラ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋの他、ブラシローラやクリーニングブレードなどから構成されるクリーニング装置１０を有している。また、二次転写バックアップローラ１１、二次転写ローラ１２、光学センサーユニット２０なども有している。
【００１５】
一次転写ローラ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋには、図示しない転写電源によってトナーの帯電極性とは逆極性の一次転写バイアスが印加される。これにより、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップにおいては、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像を感光体側からベルト側に静電移動させる一次転写電界が形成される。中間転写ベルト７は、無端移動に伴って、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップを順に通過する。この過程で、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が順に重ね合わせてベルトおもて面に一次転写される。これにより、中間転写ベルト７のおもて面には、４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００１６】
二次転写ローラ１２は、中間転写ベルト７の図中右側方に配設され、中間転写ベルト７のおもて面に当接して二次転写ニップを形成している。中間転写ベルト７のループ内側に配設された二次転写バックアップローラ１１は、二次転写ローラ１２との間に中間転写ベルト７を挟み込んでいる。これにより、二次転写ニップが確実に形成されるようになっている。
【００１７】
図３は、本プリンタにおけるＹ用のプロセスユニットの構成を示す構成図である。同図において、プロセスユニット１Ｙに設けられたドラム状の感光体２Ｙの周囲には、帯電ローラ３Ｙを具備する帯電手段、現像手段たる現像装置４Ｙ、クリーニング装置５Ｙなどが配設されている。ゴムローラからなる帯電ローラ３Ｙは、感光体２Ｙの表面に接触しながら回転するようになっている。本プリンタでは、かかる帯電ローラ３Ｙに対して、帯電バイアスとして、ＡＣ成分を含まないＤＣバイアスを印加する接触ＤＣ帯電方式を採用している。なお、帯電ローラ３Ｙには、接触ＡＣ帯電ローラ方式や非接触帯電ローラ方式などの他の方式を採用することもできる。
【００１８】
現像装置４Ｙ内には、Ｙトナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤が収容されている。この二成分現像剤は、平均粒径４．９〜５．５［μｍ］のＹトナーと、ブリッジ抵抗が１２．１［ＬｏｇΩ・ｃｍ］以下である小粒径・低抵抗キャリアとを含有するものである。現像装置４Ｙは、感光体２に対向した現像剤担持体たる現像ローラ４ａＹ、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー、トナー濃度センサー４ｂＹ等から構成される。現像ローラ４ａＹは、中空で回転自在なスリーブと、これに連れ回らないように内包されるマグネットローラとから構成されている。
【００１９】
プロセスユニット１Ｙは、感光体２Ｙと、その周囲に配設される帯電ローラ３Ｙ、現像装置４Ｙ、クリーニング装置５Ｙとが１つのユニットとして共通の支持体に支持した状態で、プリンタ本体に対して一体的に着脱される。一体的に着脱することにより、個別に着脱する場合に比べて、メンテナンス性を向上させることができる。Ｙ用のプロセスユニット１Ｙについて説明したが、他色用のプロセスユニット１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、トナーとしてシアントナー、マゼンダトナー、黒トナーを用いる点の他が、Ｙ用のプロセスユニットとほぼ同様の構成になっている。
【００２０】
図１において、プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの下方には、潜像書込手段たる光書込ユニット６が配設されている。光書込ユニット６は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各色の感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの表面に対してレーザー光Ｌの光走査を行う。この光走査により、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上に、イエロー，シアン，マゼンダ，黒用の静電潜像が形成される。
【００２１】
転写ユニット８の二次転写ローラ１２の上方には、定着ユニット１３が配設されている。定着ユニット１３は、互いに回転しながら当接して定着ニップを形成する定着ローラと加圧ローラとを備えている。定着ローラは、ハロゲンヒータを内蔵し、定着ローラ表面が所定の温度となるように、図示しない電源からのヒータへ電力が供給され、加圧ローラとの間に定着ニップを形成している。
【００２２】
プリンタ本体の下部には、出力画像が記録される記録媒体たる記録シートＳを複数枚重ねて収容する給紙カセット１４ａ、１４ｂ、図示しない給紙ローラ、レジストローラ対１５などが配設されている。また、プリンタ本体の側面には、側面から手差しで給紙を行うための手差しトレイ１４ｃが備えられている。また、転写ユニット８や定着ユニット１３の図中右側には、両面印刷時に記録シートＳを再び二次転写ニップへ搬送するための両面ユニット１６が設けられている。
【００２３】
プリンタ本体の上部には、プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの現像装置へトナーを補給するトナー補給容器１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋが配設されている。また、プリンタ本体には、図示していない廃トナーボトル、電源ユニットなども設けられている。
【００２４】
プリンタのプリントジョブにおける動作は次の通りである。まず、各色のプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋにおいて、電子写真プロセスが開始される。Ｙ用のプロセスユニット１Ｙを例にすると、帯電電源５０Ｙから出力される帯電バイアスが帯電ローラ３Ｙに印加され、これによって帯電ローラ３Ｙと感光体２Ｙとの間に放電を生じせしめて、感光体２Ｙの表面を負極性に一様に帯電させる。そして、一様帯電後の感光体２Ｙの表面には、光書込ユニット６によって画像データに基づくレーザー光Ｌの走査がなされ、これによって感光体２Ｙに静電潜像が書き込まれる。静電潜像を担持した感光体２Ｙの表面が感光体２Ｙの回転に伴って現像装置４Ｙとの対向位置に到達すると、感光体２Ｙと対向配置される現像ローラ４ａＹにより、感光体２Ｙの表面の静電潜像にＹトナーが供給される。これにより、感光体２Ｙの表面にＹトナー像が形成される。現像装置３Ｙ内には、トナー濃度センサー４ｂＹの出力に応じて、トナー補給容器１７Ｙから適量のＹトナーが補給される。
【００２５】
同様の動作がプロセスユニット１Ｃ，Ｍ，Ｋにおいても所定のタイミングで行われる。これにより、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの表面に、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が形成される。これらＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像は、既に述べたように、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップで中間転写ベルト７のおもて面に順に重ね合わせて一次転写されて４色重ね合わせトナー像になる。
【００２６】
プリントジョブが開始された後、所定のタイミングで、記録シートＳが給紙カセット１４ａ、１４ｂ、もしくは手差しトレイ１４ｃの何れかから送り出されて、レジストローラ対１５に到達したところで一旦停止する。そして、所定のタイミングに合せてレジストローラ対１５が回転して記録シートＳを二次転写ニップへ向けて送り出す。
【００２７】
中間転写ベルト７上に形成された４色重ね合わせトナー像は、二次転写ニップ内で記録シートＳに二次転写される。この二次転写は、図示しない二次転写電源によって二次転写ローラ１２にトナーと逆極性の電圧が印加されることで行われる。
【００２８】
記録シートＳは、二次転写ニップを出た後に定着ユニット１３に向けて搬送されて定着ニップに挟み込まれる。記録シートＳ上のトナー像は、定着ニップにて定着ローラからの熱により加熱定着される。トナー像が定着せしめられた記録シートＳは、片面印刷の場合には、各搬送ローラによって機外に排出される。また、両面印刷の場合、記録シートＳは、各搬送ローラによって両面ユニット１６へ搬送されて反転され、先に画像が形成された面とは反対側の面に、上述したように画像が形成された後に機外に排出される。
【００２９】
図４は、Ｙ用の感光体ユニットと、Ｙ用の現像ユニットとに分離された状態のＹ用のプロセスユニット１Ｙを示す拡大構成図である。同図に示されるように、プロセスユニット１Ｙは、現像ユニットと感光体ユニットとに分離することが可能である。現像ユニットは、現像装置４Ｙを有している。また、感光体ユニットは、感光体２Ｙ、帯電ローラ３Ｙを具備する帯電装置、及びクリーニング装置５Ｙを有している。
【００３０】
このように、プロセスユニット１Ｙを現像ユニットと感光体ユニットとに分離できるようにしているのは、次に説明する理由による。即ち、現像装置４Ｙやプロセスユニット１Ｙは、複数の部材の集合体であるので、全体として比較的高額なものである。プロセスユニット１Ｙを各部材分離不能な構成にすると、どれか１つの部材が故障しただけで、全ての部材を一度に交換しなければならず、コスト高になる。現像ユニットと感光体ユニットとに分離可能にしていることで、何れか一方を交換すればよくなる事例を増やして、低コスト化を図っているのである。なお、プリンタ本体に装着された状態のプロセスユニット１Ｙから、現像ユニットを分離したり、感光体ユニットを分離したりすることはできない。分離するためには、プロセスユニット１Ｙをプリンタ本体から取り外す必要がある。他色用のプロセスユニット１Ｃ，１Ｍ，１Ｋも同様の構成になっている。
【００３１】
図５は、本プリンタの電気回路の要部を示すブロック図である。同図において、制御手段としての制御部３０は、ＣＰＵ３０ａ、ＲＡＭ３０ｂ、ＲＯＭ３０ｃ、不揮発性メモリ３０ｄなどを有している。この制御部３０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像ユニットのトナー濃度センサー４ｂＹ，４ｂＣ，４ｂＭ，４ｂＫが電気的に接続されている。これにより、制御部３０は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの現像装置に収容されているＹ現像剤，Ｃ現像剤，Ｍ現像剤，Ｋ現像剤のトナー濃度を把握することができる。また、トナー濃度センサー４ｂＹ，４ｂＣ，４ｂＭ，４ｂＫのメモリー回路に記憶されている情報を読み込んだりすることもできる。
【００３２】
また、制御部３０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用のユニット着脱センサー３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋが電気的に接続されている。脱着検知手段としてのユニット着脱センサー３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋは、プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋがプリンタ本体から外されたことを検知したり、プリンタ本体に装着されたことを検知したりすることができる。これにより、制御部３０は、プリンタ本体に対するプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの脱着があったことを把握することができる。
【００３３】
また、制御部３０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像電源５１Ｙ，５１Ｃ，５１Ｍ，５１Ｋが電気的に接続されている。制御部３０は、現像電源５１Ｙ，５１Ｃ，５１Ｍ，５１Ｋに制御信号をそれぞれ個別に出力することで、現像電源５１Ｙ，５１Ｃ，５１Ｍ，５１Ｋから出力される現像バイアスの値を個別に調整することができる。
【００３４】
また、制御部３０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の帯電電源５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｋが電気的に接続されている。制御部３０は、帯電電源５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｋに対して制御信号をそれぞれ個別に出力することで、帯電電源５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｋから出力される帯電バイアスの値を個別に制御することができる。
【００３５】
また、制御部３０には、光書込ユニット６、転写ユニット６、環境センサー５２、光学センサーユニット２０、プロセスモーター８３、転写モーター８４、レジストモーター８２、給紙モーター８１なども電気的に接続されている。環境センサー５２は、機内の温度や湿度を検知するものである。また、プロセスモーター８３は、プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの駆動源になっているモーターである。また、転写モーター８４は、中間転写ベルト７の駆動源になっているモーターである。また、レジストモーター８２は、レジストローラ対１５の駆動源になっているモーターである。また、給紙モーター８１は、給紙カセットから記録シートＳを送り出すためのピックアップローラの駆動源になっているモーターである。なお、光学センサーユニット２０の役割については後述する。
【００３６】
本プリンタにおいては、環境変動や経時における画像品質の安定化を図るために、所定のタイミングでプロセスコントロールと呼ばれる制御を実施する。プロセスコントロールでは、感光体２Ｙに複数のパッチ状Ｙトナー像からなるＹパッチパターン像を現像し、それを中間転写ベルト７に転写する。また、感光体２Ｃ，２Ｍ，２Ｋにも、同様にしてＣ，Ｍ，Ｋパッチパターン像を形成する。そして、それらのパッチパターン像における各トナー像のトナー付着量を、光学センサーユニット２０で検出し、その検出結果に基づいて現像バイアスＶｂなどの作像条件を調整する。
【００３７】
光学センサーユニット２０は、中間転写ベルト７のベルト幅方向に所定の間隔をおいて並ぶ複数の反射型フォトセンサーを有している。それぞれの反射型フォトセンサーは、中間転写ベルト７や中間転写ベルト７上の後述するパッチ状トナー像の光反射率に応じた信号を出力するように構成されている。この反射型フォトセンサーは、４つ設けられている。そのうちの３つは、Ｙ，Ｍ，Ｃトナー像やＹ，Ｃ，Ｍ付着トナーに応じた出力を行えるように、ベルト表面上における正反射光及び拡散反射光の両方をとらえて、それぞれの光量に応じた出力を行う。残りの１つは、Ｋトナー像やＫ付着トナーに応じた出力を行うように、ベルト表面上における正反射光だけをとらえてその光量に応じた出力を行う。
【００３８】
制御部３０は、図示しない主電源の投入時や、所定時間経過した後の待機時、所定枚数以上のプリントを出力したあとの待機時など、所定のタイミングで、プロセスコントロール処理を実施する。図６は、プロセスコントロールにおける演算処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示されるように、制御部３０は、前述のタイミングが到来すると、まず、通紙枚数、印字率、温度、湿度などの環境情報を取得する（ステップＳ１）。次に、プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋにおけるそれぞれの現像特性を把握する。具体的には、それぞれの色について、現像ガンマγと現像開始電圧を算出する（ステップＳ２）。より詳しくは、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋを回転させながらそれぞれを一様に帯電せしめる。この帯電については、帯電バイアスＶｃとして通常のプリント時における一様な値（例えば−１４００Ｖ）とは異なり、その絶対値を大きくしていく。光書込ユニット６によるレーザー光Ｌの走査によって感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋに、パッチ状Ｙトナー像，パッチ状Ｃトナー像、パッチ状Ｍトナー像、パッチ状Ｋトナー像用の静電潜像を形成する。それらを現像装置４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋによって現像することで、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋパッチパターン像を形成する。なお、現像の際に、制御部３０は、各色の現像ローラ４ａＹ，４ａＣ，４ａＭ，４ａＫに印加する現像バイアスＶｂの絶対値も徐々に大きくしていく。現像バイアスＶｂ、帯電バイアスＶｃは、何れも負極性のＤＣバイアスからなる。
【００３９】
Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋパッチパターン像は、図７に示されるように、中間転写ベルト７上に重なり合わずに、ベルト幅方向に並ぶように転写される。具体的には、Ｙパッチパターン像ＹＰＰは、中間転写ベルト７の幅方向における一端部に転写される。また、Ｃパッチパターン像ＣＰＰは、ベルト幅方向において、Ｙパッチパターン像よりも少し中央側にずれた位置に転写される。また、Ｍパッチパターン像ＭＰＰは、中間転写ベルト７の幅方向における他端部に転写される。また、Ｋパッチパターン像ＫＰＰは、ベルト幅方向において、Ｋパッチパターン像よりも少し中央側にずれた位置に転写される。
【００４０】
光学センサーユニット２０は、互いにベルト幅方向の異なる位置でベルトの光反射特性を検知する第１反射型フォトセンサー２０ａ、第２反射型フォトセンサー２０ｂ、第３反射型フォトセンサー２０ｃ、及び第４反射型フォトセンサー２０ｄを有している。これら４つの反射型フォトセンサーのうち、第３反射型フォトセンサー２０ｃは、黒トナーの付着に起因するベルト表面の光反射特性の変化を検知するように、正反射光だけを検知するものを採用している。これに対し、その他の反射型フォトセンサーは、Ｙ，Ｃ又はＭトナーの付着に起因するベルト表面の光反射特性の変化を検知するように、正反射光と拡散反射光との両方を検知するタイプのものである。
【００４１】
第１反射型フォトセンサー２０ａは、中間転写ベルト７の幅方向の一端部に形成されたＹパッチパターン像ＹＰＰのパッチ状Ｙトナー像のＹトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、第２反射型フォトセンサー２０ｂは、ベルト幅方向において、Ｙパッチパターン像ＹＰＰの近くに位置するＣパッチパターン像ＣＰＰのパッチ状Ｃトナー像のＣトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、第４反射型フォトセンサー２０ｄは、中間転写ベルト７の幅方向の他端部に形成されたＭパッチパターン像ＭＰＰのパッチ状Ｍトナー像のＭトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、第３反射型フォトセンサー２０ｃは、ベルト幅方向において、Ｍパッチパターン像ＭＰＰの近くに位置するＫパッチパターン像ＫＰＰのパッチ状Ｋトナー像のＫトナー付着量を検知する位置に配設されている。なお、第１反射型フォトセンサー２０ａ、第２反射フォトセンサー２０ｂ、及び第４反射型フォトセンサー２０ｄの３つは、それぞれトナー像の色が黒以外の３色（Ｙ，Ｃ，Ｍ）であれば、そのトナー付着量を検知することができる。
【００４２】
制御部３０は、光学センサーユニット２０の４つの反射型フォトセンサーから順次送られてくる出力信号に基づいて、各色のパッチ状トナー像の光反射率を演算し、演算結果に基づいてトナー付着量を求めてＲＡＭ３０ａに格納していく。なお、中間転写ベルト７の走行に伴って光学センサーユニット２０との対向位置を通過した各色のパッチパターン像は、クリーニング装置１０によってベルトおもて面からクリーニングされる。
【００４３】
制御部３０は、次に、ＲＡＭ３０ａに格納した画像濃度データ（トナー付着量）と、別途ＲＡＭ１５０ｂに格納した露光部電位（潜像電位）のデータとから、図８に示される直線近似式（Ｙ＝ａ×Ｖｂ＋ｂ）を算出する。同図の２次元座標において、ｘ軸は、露光部電位Ｖｌから、そのときに印加した現像バイアスＶｂを減じた値、すなわち現像ポテンシャル（Ｖｌ−Ｖｂ）を示している。Ｙ軸は、単位面積当たりのトナー付着量（ｙ）を示す。図８には、パッチ状トナー像の数に対応した数だけ、Ｘ−Ｙ平面上にデータがプロットされる。そのプロットされた複数のデータに基づいて、直線近似をおこなうＸ−Ｙ平面上の区間を決定する。その後、その区間内で、最小自乗法をおこなって直線近似式（ｙ＝ａ×Ｖｂ＋ｂ）を得る。このとき直線近似式に基づいて、現像ガンマγと現像開始電圧Ｖｋとが算出される。現像ガンマγは直線近似式の傾きとして算出され（γ＝ａ）、現像開始電圧Ｖｋは直線近似式とＸ軸との交点として算出される（Ｖｋ＝−ｂ／ａ）。こうして、各色のプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの現像特性が算出される（ステップＳ２）。
【００４４】
次に、制御部３０は、求めた現像特性に基づいて、帯電電位（地肌部電位）Ｖｄの目標値（目標帯電電位）と、露光部電位Ｖｌの目標値（目標露光部電位）と、現像バイアスＶｂとを求める（ステップ３）。具体的には、目標帯電電位や目標露光部電位については、現像ガンマγと、帯電電位Ｖｄや露光部電位Ｖｌとの関係を予め定めたテーブルに基づいて求める。これにより、現像ガンマγに適した目標帯電電位及び目標露光部電位を選択することができる。また、現像バイアスＶｂについては、次のようにして求める。即ち、現像ガンマγと現像開始電圧Ｖｋとの組み合わせによって最大トナー付着量を得るための現像ポテンシャルを求め、その現像ポテンシャルを得ることができる現像バイアスＶｂを求める。そして、その現像バイアスＶｂと地肌ポテンシャルとに基づいて、目標帯電電位を求める。現像ローラの現像スリーブの表面は、現像バイアスＶｂとほぼ同じ値になることから、感光体の表面が目標帯電電位に帯電し、適切に露光していれば、狙いの現像ポテンシャルや地肌ポテンシャルを得ることができる。
【００４５】
制御部３０は、次に、帯電バイアスＶｃを決定する。具体的には、帯電電位Ｖｄは、帯電ローラと感光体との間の放電開始電圧に影響される。本プリンタのように、帯電バイアスとしてＤＣバイアスだけからなるものを採用している場合には、既に述べたように、図１１のグラフの傾きａがほぼ１になる。このため、放電開始電圧に目標帯電電位を加算した値の帯電バイアスＶｃを帯電ローラに印加することで、帯電電位Ｖｄをほぼ目標帯電電位にすることができる。但し、同じ個体のプロセスユニットであっても、放電開始電圧は、感光体表面層の摩耗量や、環境に影響される帯電ローラの電気抵抗などに応じて経時変動する。そこで、制御部３０は、環境（温湿度）及び感光体走行距離の組み合わせから、放電開始電圧理論値Ｖｓを求めるための放電開始電圧用アルゴリズムを記憶している。この放電開始電圧用アルゴリズムは、予めの実験に基づいて構築されたものである。制御部３０は、環境センサー５２による温湿度の検知結果と、不揮発性メモリー３０ｄに記憶している感光体走行距離と、放電開始電圧用アルゴリズムとを用いて、放電開始電圧理論値Ｖｓを求める。そして、求めた放電開始電圧理論値Ｖｓに、目標帯電電位を加算した値を帯電バイアスＶｃとして決定する。つまり、「Ｖｃ＝Ｖｓ＋目標帯電電位」という式の解を、帯電バイアスＶｃの目標値に設定する。なお、実際には、放電開始電圧用アルゴリズムを用いて求めた放電開始電圧理論値Ｖｓを、後述する補正値の加算によって補正した後、補正後の放電開始電圧理論値Ｖｓを前述の式に代入して帯電バイアスを求めるが、その補正については後に詳述する。
【００４６】
ＲＯＭ３０ｃには、帯電電源５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｋに対して出力する制御信号値と、帯電電源５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｋから出力される帯電バイアスＶｃの値との関係を示すアルゴリズムが記憶されている。制御部３０は、プリントジョブにおいて、そのアルゴリズムを用いて、目標値の帯電バイアスＶｃを出力させることができる制御信号値を求め、その制御信号値の信号を帯電電源５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｋに出力する。これにより、帯電電源５０Ｙ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｋから、目標値とほぼ同じ値の帯電バイアスＶｃを出力させる。
【００４７】
現像剤の性質として、地汚れは初期に比べて経時の方が悪く、逆にキャリア付着（エッジキャリア付着）は経時に比べて初期の方が悪い状態である。そのため、現像剤の使用に伴って、最適な地肌ポテンシャルは大きな値の方にシフトする。また一般的に、高温高湿環境では、トナーの帯電量が低いために地汚れが悪化し、逆に低温低湿環境では、キャリア付着が不利になる。このため、本プリンタにおいては、地肌ポテンシャルを初期／経時＋環境で最適な値にシフトさせる。
【００４８】
既に実験によって地肌汚れとキャリア付着を目標以下にするのに最適な地肌ポテンシャルは各条件において求められている。このため、帯電ローラやキャリアの劣化及び温湿度の変化などの環境情報があれば、ある程度の補正は可能である。しかし、実験時との誤差や予想外の因子により最適な地肌ポテンシャルが変動する可能性がある。一方、現像開始電圧Ｖｋは感光体２上への現像が開始される電圧として考えることができるので、現像開始電圧Ｖｋの絶対値と同等以上の地肌ポテンシャルがないと地汚れが悪くなると考えられる。
【００４９】
そこで、制御部３０は、図６に示されるように、ステップＳ３の工程後に、狙いの現像開始電圧Ｖｋ’を決定する（ステップＳ４）。狙いの現像開始電圧Ｖｋ’はあらかじめ実験により環境情報と紐付けされテーブル化されており、最初に取得した環境情報からテーブルを参照して狙いの現像開始電圧Ｖｋ’を決定する。そして、現像開始電圧Ｖｋと狙いの現像開始電圧Ｖｋ’との差分の量で区分を決定する（ステップＳ５）。例えば、現像開始電圧Ｖｋが狙いの現像開始電圧Ｖｋ’に対して＋４０Ｖ以上離れていれば区分１、＋４０Ｖ未満＋２０Ｖ以上で区分２、＋２０Ｖ未満０Ｖ以上で区分３というように区分分けする。そして、現像開始電圧Ｖｋがどの区分にあるか特定し、区分毎に補正量を決定する（ステップＳ６）。次に、ステップＳ３で求めた帯電電位Ｖｄと現像バイアスＶｂとから算出される地肌ポテンシャルに対して、ステップＳ５で決定された補正量を加算して目標地肌ポテンシャルを算出する。そして、この目標地肌ポテンシャルが得られるように帯電バイアスＶｃを決定する（９ステップＳ７）。
【００５０】
制御部３０は、以上のようなプロセスコントロールをＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋについてそれぞれ個別に実施する。つまり、プロセスコントロールにより、現像バイアスＶｂや帯電バイアスＶｃなどの値を、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについてそれぞれ個別に設定する。
【００５１】
図９は、現像ポテンシャルや地肌ポテンシャルを説明するためのグラフである。同図に示されるように、地肌ポテンシャルは、帯電電位Ｖｄと現像バイアスＶｂとの差分であり、画像の非画像部（地肌部分）において作用するものである。地肌ポテンシャルが小さいと地汚れが発生し易くなる一方で、地肌ポテンシャルが大きいとキャリア付着が発生し易くなることから、地肌ポテンシャルを適切な値に設定する必要がある。
【００５２】
図１０は、地肌ポテンシャルと、地汚れやキャリア付着の度合いとの関係の一例を示すグラフである。この例では、プロセスコントロールの実施により、地肌ポテンシャルの理論値が１４０［Ｖ］に設定された例を示している。理論値と表現したのは、次に説明する理由による。即ち、プロセスコントロールにより、適切な帯電電圧Ｖｄと現像バイアスＶｂとの関係に基づいて地肌ポテンシャルが決定され、それに基づいて帯電バイアスＶｃが決定されることは既に述べた通りである。しかし、その帯電バイアスＶｃにより、帯電電位Ｖｄが目標帯電電位になっているとは限らない。これは、帯電ローラと感光体との間の放電開始電圧に、プロセスユニット毎の個体誤差があるからである。
【００５３】
同図に示される例では、地肌ポテンシャルが１４０［Ｖ］になっていれば、地汚れ及びキャリア付着の両方を抑えることができる。そこで、制御部３０は、プロセスコントロールの際に、たとえば１４０［Ｖ］の地肌ポテンシャルと、所望の現像ポテンシャルとが得られるように、目標帯電電位を決定している。ところが、帯電ローラと観光相との間の放電開始電圧にプロセスユニット毎の個体誤差があることから、目標帯電電位を得ることができる帯電バイアスＶｃの値がプロセスユニット毎に異なる。にもかかわらず、全てのプロセスユニットで上述した放電開始電圧理論値Ｖｓを一律に設定してしまうと、プロセスユニットの個体によっては、感光体の帯電電位Ｖｄが目標帯電電位から大きくずれて、地汚れやキャリア付着を引き起こすおそれがある。
【００５４】
本プリンタにおいては、既に述べたように、感光体に接触させた帯電ローラに対して直流成分だけからなる帯電バイアスを印加する接触ＤＣ帯電方式を採用している。接触ＤＣ帯電方式では、帯電バイアスとしてＡＣ／ＤＣ重畳バイアスを用いる方式とは異なり、ＡＣ電源を必要としないことから、低コスト化を図ることができる。その一方で、帯電ローラと感光体との間に交番電界を形成しないことから、帯電バイアスＶｃの値を放電開始電圧よりも大きくしないと、帯電ローラと感光体との間で放電を生じせしめることができず、感光体を全く帯電させることができない。また、帯電させることができたとしても、感光体の帯電電位Ｖｄの値は放電開始電圧に大きな影響を受ける。具体的には、感光体（例えば２Ｙ）の帯電電位Ｖｄは、図１１に示されるように、「Ｖｄ＝ａ×Ｖｃ＋ｂ」という式で表される特性を示す。ａは図１１に示されるグラフの傾きであり、ｂはグラフにおけるＶｄ軸切片であり、マイナスの値になる。グラフにおけるＶｃ軸切片は、帯電ローラと感光体との間における放電開始電圧とほぼ同じ値になる。また、傾きａは、ほぼ１になる。放電開始電圧が異なるということは、同図のグラフの横軸方向における位置が異なるということを意味するので、同じ帯電バイアスＶｃで得られる帯電電位Ｖｄが大きくことなってしまうのである。
【００５５】
図１２は、地汚れＩＤと、地肌ポテンシャルと、エッジキャリア付着（感光体に対するキャリア付着量）との関係を示すグラフである。地汚れＩＤは、感光体の地肌部のトナーを粘着テープに転写して画像濃度を測定した値である。また、エッジキャリア付着は、エッジ部を強調した領域を多く含む特定の画像を出力した際に、感光体における画像のエッジ付近に付着した磁性キャリアをカウントした値である。図示のように、地肌ポテンシャルが下がると地肌汚れＩＤが上昇し、この逆に地肌ポテンシャルが上がるとエッジキャリア付着が上昇する。図示の例では、地肌ポテンシャルの適正値が１８０Ｖ程度になっており、地肌ポテンシャルについては適正値の±３０Ｖ内に留めないと、地肌汚れやキャリア付着が発生してしまう。この適正値は、機種毎によって異なるが、同じ機種であれば、それほど大きく変動しない。
【００５６】
次に、実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
図５において、トナー濃度センサー４ｂＹ，４ｂＣ，４ｂＭ，４ｂＫは、センサー毎に固有の感度情報などを記憶するための図示しないメモリー回路としてのメモリーチップを具備している。一般に、トナー濃度センサーとして用いられる透磁率センサーに搭載されているメモリーチップは、記憶容量にある程度の余裕があり、工場出荷時に入力される感度情報などだけを記憶している状態では、ある程度の空き容量がある。この空き容量は、通常は使用されないまま、センサーが寿命を迎えてしまう。
【００５７】
本プリンタにおいては、トナー濃度センサー４ｂＹ，４ｂＣ，４ｂＭ，４ｂＫのメモリーチップの空いている記憶領域に、プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ用の補正値や、感光体走行距離などを記憶させている。補正値は、上述した放電開始電圧理論値Ｖｓを補正するためのものであり、プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの工場出荷時に、次のようにしてメモリーチップに入力されたものである。即ち、作業者は、帯電電位Ｖｄを測定するための専用の電位測定装置に、被検対象となるプロセスユニットをセットする。この電位測定装置は、セットされたプロセスユニットの帯電ローラに所定の値の帯電バイアスＶｃを印加して感光体を帯電させながら、その帯電電位Ｖｄを表面電位計によって測定する。作業者は、電位測定装置による帯電電位Ｖｄの実測値と、測定時の帯電バイアスＶｃと、放電開始電圧理論値Ｖｓについての標準値である放電開始標準値Ｖβと、次式とに基づいて、補正値Ｖαを求める。即ち、「補正値Ｖα＝Ｖｃ−Ｖβ−帯電電位Ｖｄ」という式である。作業者は、補正値Ｖαを求めたら、その情報をトナー濃度センサーのメモリーチップに記憶させる。また、新品のプロセスユニットでは、感光体走行距離がゼロであるので、作業者は、感光体走行距離としてゼロをメモリーチップに記憶させる。なお、上述した放電開始電圧用アルゴリズムは、放電開始電圧が放電開始標準値Ｖβと同じ値になっている実験機を用いた実験に基づいて構築されたものである。
【００５８】
図１３は、制御部３０によって実施される書き換え是非決定処理の処理フローを示すフローチャートである。この書き換え是非決定処理は、プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋが交換された場合に、制御部３０の不揮発性メモリー３０ｄに記憶されているＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の補正値Ｖαの値を交換後のユニットに対応するものに書き換えるために行うものである。Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用のプロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについてそれぞれ個別に実施されるものであるが、以下、便宜上、Ｙについての処理だけを説明する。
【００５９】
制御部３０は、ユニット着脱センサー３１Ｙからの出力に基づいて、プロセスユニット１Ｙについて脱着が行われたか否かを判断する（Ｓ１）。具体的には、ユニット着脱センサー３１Ｙからの出力がユニットなしを示すものになった後、再びユニットありを示すものになったか否かを判断する。そして、プロセスユニット１Ｙの着脱が行われるまで、制御フローをＳ１にループさせる（Ｓ１でＮ）。
【００６０】
プロセスユニット１Ｙの着脱が行われると（Ｓ１でＹ）、制御部３０は、トナー濃度センサー４ｂＹのメモリーチップ（第１記憶手段、メモリー回路）に記憶されている補正値Ｖαと、自らの不揮発性メモリー３０ｄに記憶している補正値Ｖαとをそれぞれ読み込む。そして、両者について一致しているか否かを比較する。なお、以下、トナー濃度センサー４ｂＹのメモリーチップに記憶されている補正値Ｖαを、ユニット側補正値Ｖα０という。また、制御部３０の不揮発性メモリー３０ｄに記憶されている補正値Ｖαを、本体側補正値Ｖα１という。
【００６１】
ユニット側補正値Ｖα０と、本体側補正値Ｖα１とが同じ値である場合には、プリンタ本体から取り外される前のプロセスユニット１Ｙと、新たにプリンタ本体に装着されたプロセスユニット１Ｙとが同じ個体である可能性が高い。また、違う個体であったとしても、どちらのユニットも同じ値の補正値Ｖαであることから、制御部３０の不揮発性メモリー３０ｄに記憶されている本体側補正値Ｖα１の値を新たに書き換える必要はない。そこで、制御部３０は、ユニット側補正値Ｖα０と、本体側補正値Ｖα１とが同じ値である場合には（Ｓ３でＹ）、書き換えについて必要ないと判断して、書き換え是非決定処理を終了する。一方、両補正値が互いに異なる値である場合には（Ｓ３でＮ）、書き換えについて必要であると判断して、Ｓ４以降の処理フローを実施する。
【００６２】
制御部３０は、Ｓ４の工程において、ユニット側補正値Ｖα０についてゼロであるか否かを判断する。そして、ゼロでない場合には（Ｓ４でＮ）、本体側補正値Ｖα１を、ユニット側補正値Ｖα０と同じ値に書き換えた後に、書き換え是非決定処理を終了する。これに対し、ユニット側補正値Ｖα０がゼロである場合には（Ｓ４でＹ）、本体側補正値Ｖα１を書き換えることなく、書き換え是非決定処理を終了する。ゼロでない場合に本体側補正値Ｖα１を書き換えない理由については、後述する。
【００６３】
なお、Ｓ２の工程でユニット側補正値Ｖα０と本体側補正値Ｖα１とを比較する理由は、プリンタ本体に新たに装着されたプロセスユニット１Ｙについて、それまで装着していたプロセスユニット１Ｙと同じものであるか否かを判断するためである。よって、その判断ができる情報であれば、判断基準として補正値と異なるものを用いてもよい。例えば、トナー濃度センサー４ａＹのメモリーチップに、ＩＤ番号などの個体識別情報を記憶させておき、ユニット側の個体識別情報と、本体側の個体識別情報とが一致しない場合に、本体側の個体識別情報や補正値Ｖαを書き換えるようにしてもよい。
【００６４】
上述したプロセスコントロールにおいて、放電開始電圧用アルゴリズムを用いて求められる放電開始電圧理論値Ｖｓは、全てのプロセスユニットに共通の値であり、固体毎の感光体表面層の厚み誤差や帯電ローラの電気抵抗誤差が考慮されていない。そこで、制御部３０は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用のプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋについてそれぞれ、個別に求めた放電開始電圧理論値Ｖｓを本体側補正値Ｖα１に基づいて補正する。例えば、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙについて求めた放電開始電圧理論値Ｖｓであれば、不揮発性メモリー３０ｄに記憶しているＹ用の本体側補正値Ｖα１を読み込んで、その結果を加算することで放電開始電圧理論値Ｖｓを補正する。そして、補正後の放電開始電圧理論値Ｖｓに目標帯電電位を加算することで、帯電バイアスＶｃの目標値を求める。
【００６５】
かかる構成では、全てのプロセスユニットに共通の値として用いられる補正前の放電開始電圧理論値Ｖｓを、プロセスユニット毎の固体誤差に応じた本体側補正値Ｖα１に基づいて補正して帯電バイアスＶｃの算出に用いる。これにより、放電開始電圧の固体誤差による帯電電位Ｖｄの目標帯電電位からのずれを低減して、固体誤差に起因する地汚れやキャリア付着の発生を抑えることができる。
【００６６】
なお、補正値Ｖαの代わりに、上述した電位測定装置によって実際に測定された感光体の帯電電位Ｖｄや、放電開始電圧実測値などを特性値としてメモリーチップに記憶させてもよい。所定の帯電バイアスＶｃを採用した場合における帯電電位Ｖｄの実測値が解れば、「補正値Ｖα＝Ｖｃ−Ｖβ−帯電電位Ｖｄ」という式により、補正値Ｖαを求めることが可能だからである。また、放電開始電圧実測値と放電開始電圧理論基準値Ｖβとが解れば、補正値Ｖαを求めることが可能である。
【００６７】
本プリンタにおいては、ユニット側補正値Ｖα０として、そのままの値（実際の補正値）で計算に用いられるものではなく、実際の補正値に対して所定の定数を加算したものをトナー濃度センサーのメモリーチップに記憶させている。例えば、実際の補正値が−５０［Ｖ］〜＋５０［Ｖ］の範囲で用いられるものであり、且つ、メモリーチップの該当記憶領域には０〜１２８の数値が入力可能だとする。この場合、０〜１２８の中心値である６４を所定の定数として用いる。そして、実際の補正値に６４を加算した値をユニット側補正値Ｖα０としてメモリーチップに記憶させる。すると、メモリーチップには、１４〜１１４の範囲の値をユニット側補正値Ｖα０として記憶させることになる。
【００６８】
このように、実際の補正値に所定の定数を加算した値をユニット側補正値Ｖα０としてメモリーチップに記憶させるのは、次に説明する理由による。即ち、放電開始電圧理論値Ｖｓについては、補正によってマイナス側にシフトさせる場合と、プラス側にシフトさせる場合がある。本プリンタでは、補正値Ｖα（厳密にはＶα１）の加算によって放電開始電圧理論値Ｖｓを補正するようになっている。このため、マイナス側にシフトさせる場合には、例えば３０［Ｖ］という補正量に、マイナスの符号を付した−３０［Ｖ］を補正値Ｖαとする必要がある。それをそのままメモリーチップに記憶させる場合、補正量の他に、プラスであるのかマイナスであるのかの情報をメモリーチップに記憶させる必要があり、作業者の手間がそれだけ増えてしまう。
【００６９】
そこで、本プリンタでは、実際の補正値ではなく、それに所定の定数（例えば６４）を加算した値を、ユニット側補正値Ｖα０としてメモリーチップに記憶させているのである。このようにすることで、実際の補正値がマイナスの値であるのかプラスの値であるのかにかかわらず、ユニット側補正値Ｖα０としてはプラスの値として統一することが可能になる。プラスであるのかマイナスであるのかの情報を記憶させる作業が不要になることから、出荷工場での作業の手間を低減して、製造コストを低減することができる。なお、所定の定数としては、実際に補正値として使用する数値範囲におけるマイナス側の最大値を加算しても、その結果を１以上にするものを使用する。このため、通常であれば、ユニット側補正値Ｖα０として、「０」を記憶させることはない。本プリンタでは、新品の感光体ユニットと、新品の現像ユニットとを組み合わせた新品のプロセスユニットを工場から出荷する場合には、ユニット側補正値Ｖα０として、必ず「０」以外の数値をメモリーチップに記憶させている。
【００７０】
本プリンタのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋについて、交換用部品としてユーザーに提供されるのは、新品の現像ユニットと新品の感光体ユニットとを組み合わせた新品のプロセスユニットだけである。新品の現像ユニットや、新品の感光体ユニットが、それぞれ単体としてユーザーに提供されることがないような、商品流通の運用がなされている。これは、プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの状態であれば、交換作業が容易であることから、ユーザーに交換作業を行ってもらっても支障がないのに対し、現像ユニットや感光体ユニットだけの交換作業をユーザーが行うことは困難だからである。現像ユニットや感光体ユニットだけを交換する場合には、ある程度の訓練を行ったサービスマンをユーザーのもとに派遣して、サービスマンによる交換作業を行う取り決めになっている。
【００７１】
次に示す表１は、プリンタに装着されたプロセスユニットの状態と、制御部３０による本体側補正値Ｖα１の書き換えの有無との関係を示すものである。
【表１】
2015096904.tif 000003
【００７２】
表１において、番号１のケースは、プロセスユニットがユニット単位で交換された事例である。ここで言う交換は、脱着前に装着されていたものとは異なるものが装着されたことを意味する。装着されたものは、新品である場合もあるし、中古品である場合もある。新品、中古品の何れであっても、新旧の補正値Ｖαが偶然に一致した場合を除き、ユニット側補正値Ｖα０と、本体側補正値Ｖα１とが一致しなくなる。この場合、そのままにしていると、実際に装着されているプロセスユニットのユニット側補正値Ｖα０と異なる値の本体側補正値Ｖα１を使用してしまうことになる。しかし、本プリンタでは、番号１のケースにおいて、図１３におけるＳ３の工程で「Ｎ」と判断した後、Ｓ４の工程で「Ｎ」と判断してＳ５の工程に進むことから、本体側補正値Ｖα１をユニット側補正値Ｖα０と同じ値に書き換えることになる。よって、プロセスユニットがユニット単位で交換された場合には、新品、中古品の何れにおいても、本体側補正値Ｖα１が交換後のプロセスユニットに対応する値に適切に書き換えられる。なお、Ｓ４の工程で「Ｎ」と判断されるのは、次に説明する理由による。即ち、上述したように、感光体ユニットと現像ユニットとを組み合わせたプロセスユニットの状態で商品が工場から出荷される場合には、ユニット側補正値Ｖα０として必ず「０」以外の数値がメモリーチップに記憶されるからである。
【００７３】
表１において、番号２のケースは、感光体ユニットだけが交換され、現像ユニットは着脱前と同じものが装着された事例である。放電開始電圧は感光体ユニットにおける特性値であるのに対し、それに対応するユニット側補正値Ｖα０は現像ユニットのトナー濃度センサーのメモリーチップに記憶されている。そして、この事例では、メモリーチップに記憶されているユニット側補正値Ｖα０は、交換前の感光体ユニットに対応するものであるので、現状の感光体ユニットには不適切なものである。ところが、制御部３０は、そのことを認識することはできない。脱着後のユニット側補正値Ｖα０と、本体側補正値Ｖα１とが一致することから（図１３のＳ３でＹ）、プロセスユニット全体を脱着前と同じものであると認識して、書き換えを行わないまま、書き換え是非決定処理を終了してしまう。
【００７４】
そこで、本プリンタにおいては、次のような構成を採用している。即ち、メンテナンスサービス業者に提供するために工場から単体で出荷する感光体ユニットについては、ユニット側補正値Ｖα０をコード化したバーコードやＱＲコード（登録商標）などのコード記号を、シールなどに印刷して感光体ユニットのケーシングに付している。また、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについてそれぞれ、第２記憶手段たる不揮発性メモリー３０ｄに記憶されている本体側補正値Ｖα１を書き換えるための書き換え用データを操作者の操作によって入力するための入力手段をプリンタ本体に設けている。この入力手段は、図５に示される操作表示部８５、Ｉ／Ｏコネクター８６、制御部３０などから構成される。操作表示部８５は、テンキーやタッチパネルなどから構成され、操作者によって入力された情報を制御部３０に送ることが可能である。また、Ｉ／Ｏコネクター８６には、バーコードリーダーなどのコード記号を光学的に読み取ることが可能な光学リーダー装置を接続することが可能である。
【００７５】
番号２のケースでは、プロセスユニットの分離によって感光体ユニットだけが交換されているので、その交換作業はサービスマンによってなされていることになる。サービスマンは、新たな感光体ユニットを取り付けたプロセスユニットをプリンタ本体に装着するのに先立って、プリンタ本体の操作表示部８５に対して特殊なサービスマンモード用のコード番号を入力する。すると、制御部３０は、一般のユーザーには提供しない特殊なメンテナンスメニュー画面を操作表示部８５に表示させる。サービスマンは、そのメンテナンスメニュー画面から、補正値書き換えモードを選択する。すると、制御部３０は、「光学リーダー装置をコネクタに差し込んだ後、新品の感光体ユニットのコード記号を読み取って下さい」というメッセージを操作表示部８５に表示させる。サービスマンがそのメッセージに従って、シールに印刷されているコード記号を光学リーダー装置に読み取らせると、読取結果としての新たなユニット側補正値Ｖα０のデータが制御部３０に送られる。制御部３０は、不揮発性メモリー３０ｄに記憶している本体側補正値Ｖα１の値を、送られてきたユニット側補正値Ｖα０と同じ値に書き換える。
【００７６】
かかる構成では、感光体ユニットだけが交換された場合であっても、サービスマンの手動操作により、本体側補正値Ｖα１を交換後の感光体ユニットに対応する適切な値に書き換えることができる。
【００７７】
表１において、番号３のケースは、現像ユニットだけが交換され、感光体ユニットは着脱前と同じものが装着された事例である。この場合、感光体や帯電ローラの交換は行われていないので、制御部３０の不揮発性メモリー３０ｄに記憶されている本体側補正値Ｖα１を引き続き使用する必要がある。しかしながら、メモリーチップを搭載している現像ユニットが交換されていることから、本体側補正値Ｖα１がメモリーチップに記憶されているユニット側補正値Ｖα０と同じ値に書き換えられてしまうおそれがある。
【００７８】
そこで、本プリンタにおいては、次のような構成を採用している。即ち、メンテナンスサービス業者に提供するために工場から単体で出荷する現像ユニットについては、トナー濃度センサーのメモリーチップにユニット側補正値Ｖα０として「０」を記憶させている。また、図１３の書き換え是非決定処理において、Ｓ４の判断工程を実施させるようにしている。
【００７９】
ユニット側補正値Ｖα０を本来の目的である補正値として使用する場合には、既に述べたように、ユニット側補正値Ｖα０の値が「０」になることはない。補正が必要ない場合には、「０＋定数＝定数」となることから、所定の定数と同じ値になるし、それ以外の場合には、１以上の値になるからである。ユニット側補正値Ｖα０の値が「０」であるということは、通常ではあり得ない特殊なケースであることを意味している。そして、本プリンタの場合には、それは、プリンタ本体に装着された現像ユニットが、メンテナンスサービス業者に提供するために工場から単体で出荷されたものであることを意味している。
【００８０】
図１３のフローにおいて、Ｓ３の工程で「Ｙ」と判断されることは、ユニット側補正値Ｖα０について書き換えが必要であると判断されることを意味する。但し、その後、Ｓ４の工程で「Ｙ」と判断されることは、現像ユニットについて工場から単体で出荷あれた特殊なものであると判断されたことを意味する。この場合、同フローに示されるように、書き換えを実施せずに、書き換え是非決定処理を終了することで、本体側補正値Ｖα１が実際に装着されている感光体ユニットにふさわしくない不適切な値に書き換えられてしまうことを回避することができる。
【００８１】
本プリンタには、これまで説明してきた構成に加えて、以下に説明する構成例を付加してもよい。
［構成例１］
現像装置（例えば４Ｙ）の寿命としては、部品の消耗や故障による寿命と、磁性キャリアの劣化にある寿命とがある。何れにしても、累積動作時間がある値に達すると、寿命を迎える可能性が高くなるので、プリント枚数やローラ走行距離などに基づいて、寿命到来の有無を判定するのが一般的である。かかる判定に加えて、磁性キャリアの劣化度合いを考慮して寿命の到来の有無を予測すると、より正確に寿命到来時期を把握することが可能になる。
【００８２】
このため、磁性キャリアの劣化度合いを寿命到来の判断基準の１つとして用いることが望ましい。磁性キャリアは劣化に伴って電気抵抗値を低下させていく。現像装置にセットする磁性キャリアとして使用できる電気抵抗値の下限値は設計によって決まっている。よって、磁性キャリアの電気抵抗値がその下限値まで低下した場合、現像装置は寿命が到来したことになる。磁性キャリアの電気抵抗値が下限値まで低下したか否かについては、プリント枚数やローラ走行距離に基づいてある程度の精度で予測することが可能である。しかしながら、電気抵抗値の初期値が異なれば、使用開始から寿命到来までのプリント枚数やローラ走行距離が異なることから、電気抵抗値の初期値を考慮することが望ましいが、初期値にはキャリア製品毎の個体誤差がある。
【００８３】
そこで、現像ユニットのトナー濃度センサーのメモリーチップに、その現像ユニットに内包している磁性キャリアの電気抵抗の初期値（実測値）を記憶させておく。そして、プロセスユニットをプリンタ本体に装着したときに、その初期値の情報をユニット側補正値Ｖα０とともに制御部３０に読み込ませて不揮発性メモリー３０ｄに記憶させる。制御部３０は、磁性キャリアの電気抵抗の初期値と、所定の寿命計算アルゴリズムとに基づいて、プリント枚数やローラ走行距離の閾値を計算し、プリント枚数やローラ走行距離がその閾値に到達したタイミングを寿命到来として判断する。
【００８４】
［構成例２］
磁性キャリアの電気抵抗が比較的低い場合には、キャリア付着を引き起こし易くなる。そして、感光体上の静電潜像の電位と現像バイアスとの差分である現像ポテンシャルが大きくなるほど、キャリア付着が発生し易くなる。このため、プロセスコントロールにおいては、磁性キャリアの電気抵抗の予測値に基づいて、現像ポテンシャルの上限値を決定し、その上限値に基づいて現像バイアスＶｂや帯電電位Ｖｄを決定することが望ましい。しかし、磁性キャリアの電気抵抗の初期値にはキャリア製品毎の固体誤差があることから、磁性キャリアの電気抵抗値を正確に予測することが困難である。
【００８５】
そこで、現像ユニットのトナー濃度センサーのメモリーチップに、その現像ユニットに内包している磁性キャリアの電気抵抗の初期値（実測値）を記憶させておく。そして、プロセスユニットをプリンタ本体に装着したときに、その初期値の情報をユニット側補正値Ｖα０とともに制御部３０に読み込ませて不揮発性メモリー３０ｄに記憶させる。制御部３０は、磁性キャリアの電気抵抗の初期値と、プリント枚数又はローラ走行距離と、所定の抵抗予測アルゴリズムとに基づいて、磁性キャリアの電気抵抗の予測値を計算する。そして、プロセスコントロール処理において、磁性キャリアの電気抵抗の予測値に基づいて、現像ポテンシャルの上限値を算出し、その上限値に基づいて現像バイアスＶｂや帯電電位Ｖｄを決定する。
【００８６】
［構成例３］
帯電量の比較的少ない弱帯電トナーや、正規極性とは逆極性に帯電する逆帯電トナーの割合が比較的多いと、飛散トナーによる機内汚れ（トナー飛散汚れ）や、画像部から地肌部に飛散したトナーによる地肌部の汚れであるトナー散りが発生し易くなる。弱帯電トナーや逆帯電トナーの有り相は、磁性キャリアのトナー帯電能力に依存する。また、現像剤のトナー濃度を高くしていくと、弱帯電トナーや逆帯電トナーの割合が多くなり、トナー被弾汚れやトナー散りが発生し易くなる。このため、現像剤のトナー濃度の上限値については、トナー飛散汚れやトナー散りを発生させない値に留めるようにすることが望ましい。そのためには、磁性キャリアのトナー帯電能力を正確に予測する必要があるが、トナー帯電能力にはキャリア製品毎の個体誤差があることから、正確な予測が困難である。
【００８７】
そこで、現像ユニットのトナー濃度センサーのメモリーチップに、その現像ユニットに内包している磁性キャリアのトナー帯電能力（実測値）の情報を記憶させておく。そして、プロセスユニットをプリンタ本体に装着したときに、そのトナー帯電能力の情報をユニット側補正値Ｖα０とともに制御部３０に読み込ませて不揮発性メモリー３０ｄに記憶させる。制御部３０は、磁性キャリアのトナー帯電能力と、所定の上限値算出用アルゴリズムとに基づいて、現像剤のトナー濃度の上限値を算出し、その上限値に基づいて、現像剤のトナー濃度の制御目標値を決定する。
【００８８】
［構成例４］
既に何度も説明しているように、地肌ポテンシャルが大きくなるほど、キャリア付着が発生し易くなる。キャリア付着の発生は、地肌ポテンシャルの他に、磁性キャリアのトナー帯電能力にも影響される。磁性キャリアのトナー帯電能力が高くなるほど、磁性キャリア粒子がトナーとは逆極性のカウンターチャージを蓄積させてキャリア付着を発生させ易くなる。逆に、地肌ポテンシャルが小さくなるほど、地汚れが発生し易くなる。そして、地汚れの発生は、地肌ポテンシャルの他に、磁性キャリアのトナー帯電能力にも影響される。磁性キャリアのトナー帯電能力が低くなるほど、弱帯電トナーや逆帯電トナーの割合が増えて地汚れを引き起こし易くなる。このため、磁性キャリアのトナー帯電能力に応じて地肌ポテンシャルの最小値から最大値までの範囲を設定し、プロセスコントロールにおいてその範囲内で地肌ポテンシャルを決定することが望ましい。そのためには、磁性キャリアのトナー帯電能力を正確に予測する必要があるが、トナー帯電能力にはキャリア製品毎の個体誤差があることから、正確な予測が困難である。
【００８９】
そこで、現像ユニットのトナー濃度センサーのメモリーチップに、その現像ユニットに内包している磁性キャリアのトナー帯電能力（実測値）の情報を記憶させておく。そして、プロセスユニットをプリンタ本体に装着したときに、そのトナー帯電能力の情報をユニット側補正値Ｖα０とともに制御部３０に読み込ませて不揮発性メモリー３０ｄに記憶させる。制御部３０は、磁性キャリアのトナー帯電能力と、所定の範囲算出用アルゴリズムとに基づいて、地肌ポテンシャルの最小値から最大値までの範囲を算出する。そして、プロセスコントロールにおいて、その範囲内で地肌ポテンシャルを決定する。
【００９０】
［構成例５］
感光体上においては、静電潜像と周囲の非画像部（地肌部）との境界に形成されるエッジ電界の影響により、エッジ部にキャリア付着が発生する場合がある。このキャリア付着の発生のし易さは、磁性キャリアのトナー帯電能力に影響を受ける。トナー帯電能力が大きくなるほど、トナーとは逆極性のカウンターチャージが磁性キャリア粒子に蓄積されるようになって、キャリア付着が発生し易くなる。また、現像ポテンシャルが大きくなるほど、キャリア付着が発生し易くなる。このため、現像バイアスについては、磁性キャリアのトナー帯電能力に応じて、キャリア付着を発生させないギリギリの上限値を設定し、プロセスコントロールにおいてその上限値を超えない範囲内で現像バイアスを決定することが望ましい。そのためには、磁性キャリアのトナー帯電能力を正確に予測する必要があるが、トナー帯電能力にはキャリア製品毎の個体誤差があることから、正確な予測が困難である。
【００９１】
そこで、現像ユニットのトナー濃度センサーのメモリーチップに、その現像ユニットに内包している磁性キャリアのトナー帯電能力（実測値）の情報を記憶させておく。そして、プロセスユニットをプリンタ本体に装着したときに、そのトナー帯電能力の情報をユニット側補正値Ｖα０とともに制御部３０に読み込ませて不揮発性メモリー３０ｄに記憶させる。制御部３０は、磁性キャリアのトナー帯電能力と、所定の上限値算出用アルゴリズムとに基づいて、現像ポテンシャルの上限値を算出する。そして、プロセスコントロールにおいて、その上限値を超えない範囲内で現像ポテンシャルを決定する。
【００９２】
［構成例６］
現像剤の嵩密度が比較的低い場合には、現像装置の現像ローラ上に所望の量の現像剤が担持されなくなって異常画像が発生する。また、嵩密度が比較的高い場合には、現像装置内で現像剤溢れが発生したり、現像ローラと感光体との間で現像剤だまりが発生したりして、異常画像を引き起こしてしまう。そして、現像剤の嵩密度は現像剤のトナー濃度に応じて変動する。トナー濃度が低下するとかさ密度も低下する一方で、トナー濃度が増加するとそれに応じて嵩密度も増加する。よって、嵩密度の過不足による異常画像を発生させないように、次のようにすることが望ましい。即ち、剤溢れを発生させない嵩密度に留めるトナー濃度の上限値と、異常画像を発生させない嵩密度（低密度側）に留めるトナー濃度の下限値との範囲内で、トナー濃度の制御目標値を決定することが望ましい。しかしながら、剤溢れを発生させない嵩密度に留めるトナー濃度の上限値と、異常画像を発生させない嵩密度（低密度側）に留めるトナー濃度の下限値は、キャリア製品毎の固体誤差がある。
【００９３】
そこで、現像ユニットのトナー濃度センサーのメモリーチップに、その現像ユニットに内包している磁性キャリアに対応するトナー濃度の下限値や上限値の情報を記憶させておく。そして、プロセスユニットをプリンタ本体に装着したときに、それらの下限値や上限値の情報をユニット側補正値Ｖα０とともに制御部３０に読み込ませて不揮発性メモリー３０ｄに記憶させる。制御部３０は、それらの下限値から上限値までの範囲内で、トナー濃度の制御目標値を決定する。
【００９４】
［構成例７］
感光体の表面層は経時的に摩耗して厚みを徐々に低下させていく。プリンタ内で使用される感光体の表面層の厚みの下限値は設計時に決められているので、その厚みまで表面層が摩耗するタイミングが感光体の寿命到来タイミングになる。このため、プリント枚数や感光体走行距離などに基づいて表面層の厚みを予測して感光体の寿命到来タイミングを見極めることが望ましい。そのためには、表面層の厚みを正確に予測する必要があるが、表面層の初期値には、感光体ユニット毎の個体誤差があることから、正確に予測することが困難である。
【００９５】
そこで、現像ユニットのトナー濃度センサーのメモリーチップに、感光体表面層の厚みの初期値（実測値）の情報を記憶させておく。そして、プロセスユニットをプリンタ本体に装着したときに、その初期値の情報をユニット側補正値Ｖα０とともに制御部３０に読み込ませて不揮発性メモリー３０ｄに記憶させる。制御部３０は、その初期値と、プリント枚数又は感光体走行距離と、所定の層厚算出用アルゴリズムとに基づいて、感光体の表面層の厚みを予測する。そして、その結果に基づいて、感光体の寿命到来タイミングを把握する。
【００９６】
［構成例８］
感光体の回転に伴って感光体の表面が周回移動する過程で、前の周回における静電潜像や非画像部の履歴が、次の周回の画像に残像として現れてしまうことがある。感光体の表面層の厚みが大きくなるほど、その残像が発生し易くなる。また、地肌ポテンシャルが小さくなるほど、その残像が発生し易くなる。このため、プロセスコントロールにおいては、表面層の厚みに基づいて、地肌ポテンシャルの下限値を決定し、その下限値を下回らない範囲で地肌ポテンシャルを設定することが望ましい。そのためには、表面層の厚みを正確に予測する必要があるが、表面層の厚みの初期値には、感光体ユニット毎の個体誤差があることから、表面層の厚みを正確に予測することは困難である。
【００９７】
そこで、現像ユニットのトナー濃度センサーのメモリーチップに、感光体表面層の厚みの初期値（実測値）の情報を記憶させておく。そして、プロセスユニットをプリンタ本体に装着したときに、その初期値の情報をユニット側補正値Ｖα０とともに制御部３０に読み込ませて不揮発性メモリー３０ｄに記憶させる。制御部３０は、その初期値と、プリント枚数又は感光体走行距離と、所定の層厚算出用アルゴリズムとに基づいて、感光体の表面層の厚みを予測する。そして、その結果に基づいて、地肌ポテンシャルの下限値を決定し、その下限値を下回らない範囲で地肌ポテンシャルを設定する。
【００９８】
［構成例９］
感光体の静電潜像の電位は、光書込ユニットによる書込光量に応じて変化する。また、同じ書込光量であっても、感光体の表面層の厚みが異なると、静電潜像の電位が変化する。静電潜像の電位を一定にするためには、表面層の厚みが大きくなるに従って、書込光量を小さくする必要がある。このため、感光体の表面層の厚みに応じて、書込光量を設定することが望ましい。そのためには、表面層の厚みを正確に予測する必要があるが、表面層の厚みの初期値には、感光体ユニット毎の個体誤差があることから、表面層の厚みを正確に予測することは困難である。
【００９９】
そこで、現像ユニットのトナー濃度センサーのメモリーチップに、感光体表面層の厚みの初期値（実測値）の情報を記憶させておく。そして、プロセスユニットをプリンタ本体に装着したときに、その初期値の情報をユニット側補正値Ｖα０とともに制御部３０に読み込ませて不揮発性メモリー３０ｄに記憶させる。制御部３０は、その初期値と、プリント枚数又は感光体走行距離と、所定の層厚算出用アルゴリズムとに基づいて、感光体の表面層の厚みを予測する。そして、プロセスコントロールにおいて、その結果に基づいて、書込光量を決定する。
【０１００】
［構成例１０］
現像装置の現像ローラと感光体との間隙である現像ギャップが変動すると、それに応じて現像能力が変動する。現像ギャップが大きくなるほど現像能力が小さくなり、それにつれて画像濃度が薄くなる。逆に、現像ギャップが小さくなるほど現像能力が大きくなり、それにつれて画像濃度が濃くなる。また、現像能力は、環境によっても変動する。環境が低温低湿化するほど、トナー帯電量が多くなり、それにつれて現像能力が小さくなる。逆に、環境が高温高湿化するほど、トナー帯電量が少なくなり、それにつれて現像能力が大きくなる。
【０１０１】
現像能力については、トナー濃度によって制御することが可能である。しかし、現像ギャップが比較的大きい装置において環境が低温低湿化すると、トナー濃度を上限値まで高めても現像能力が不足して画像濃度不足を引き起こしてしまう場合がある。また、現像ギャップが比較的小さい装置において環境が高温高湿化すると、トナー濃度を下限値まで低下させても現像能力が過剰になって画像濃度過多を引き起こしてしまう場合がある。このため、トナー濃度の上限値や下限値については、現像ギャップに応じて設定することが望ましい。そのためには、現像ギャップを正確に把握する必要があるが、現像ギャップには現像ユニット毎の固体誤差がある。
【０１０２】
そこで、現像ユニットのトナー濃度センサーのメモリーチップに、現像ギャップ（実測値）の情報を記憶させておく。そして、プロセスユニットをプリンタ本体に装着したときに、その現像ギャップの情報をユニット側補正値Ｖα０とともに制御部３０に読み込ませて不揮発性メモリー３０ｄに記憶させる。制御部３０は、その現像ギャップと、所定の上下限算出用アルゴリズムとに基づいて、トナー濃度の上限値や下限値を算出する。そして、プロセスコントロールにおいて、その下限値から上限値までの範囲内でトナー濃度の制御目標値を設定する。
【０１０３】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
態様Ａは、少なくとも、潜像担持体（例えば感光体２Ｙ）と、前記潜像担持体の移動する表面を帯電せしめる帯電手段（例えば帯電ローラ３Ｙを具備する帯電装置）と、前記潜像担持体の表面に担持される潜像を現像してトナー像を得る現像手段（例えば現像装置４Ｙ）とを１つのユニットとして画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスユニット（例えばプロセスユニット１Ｙ）と、前記帯電手段によって帯電せしめられた前記潜像担持体の表面に潜像を書き込む潜像書込手段（例えば光書込ユニット６）と、前記帯電手段に供給するための帯電バイアスを出力する帯電電源（例えば帯電電源５０Ｙ）と、前記帯電電源からの所定の目標値の帯電バイアスを出力させるように前記帯電電源を制御する制御手段（例えば制御部３０）とを備える画像形成装置において、前記プロセスユニットに搭載されている前記潜像担持体及び帯電手段の組み合わせに応じた値に前記帯電バイアスの前記目標値を算出するための情報である補正用情報（例えばユニット側補正値Ｖα０）を記憶する記憶手段（例えばトナー濃度センサー４ｂＹのメモリーチップ）を前記プロセスユニットに設け、且つ、前記記憶手段に記憶されている前記補正用情報に基づいて前記目標値を補正する処理を実施するように前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【０１０４】
かかる構成においては、記憶手段に記憶されている補正用情報に基づいて、帯電バイアスの目標値を、画像形成装置本体に実際に装着されているプロセスユニットの放電開始電圧に見合った値にする。これにより、プロセスユニット毎の放電開始電圧の個体誤差に起因する地汚れやキャリア付着の発生を抑えることができる。
【０１０５】
なお、補正用情報としては、例えば補正値としてのユニット側補正値Ｖα０、特性値としての帯電電位Ｖｄの実測値、特性値としての放電開始電圧実測値などが挙げられる。ユニット側補正値Ｖα０を記憶手段に記憶させている場合には、それをそのまま補正値として用いて帯電バイアスの目標値を補正する処理を制御手段に実行させればよい。また、帯電電位Ｖｄの実測値を記憶手段に記憶させている場合には、次のような処理を制御手段に実行させればよい。即ち、その実測値に基づいて放電開始電圧実測値を算出し、算出結果と放電開始電圧標準値とに基づいて補正値を算出し、算出結果に基づいて帯電バイアスの目標値を補正する処理である。また、放電開始電圧実測値を記憶手段に記憶させている場合には、それと放電開始電圧標準値とに基づいて補正値を算出し、算出結果に基づいて帯電バイアスの目標値を補正する処理を制御手段に実行させればよい。
【０１０６】
［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記プロセスユニットの画像形成装置本体に対する脱着を検知する脱着検知手段（例えばユニット着脱センサー３１Ｙ）を設け、前記脱着検知手段によって前記プロセスユニットの脱着が検知されたことに基づいて、前記記憶手段としての第１記憶手段（例えばメモリーチップ）から前記補正用情報を読み込み、読み込んだ補正用情報又はこれに基づく所定の研鑽結果前記制御手段の記憶手段である第２記憶手段（例えば不揮発性メモリー３０ｄ）に記憶させて前記目標値の補正に用いる処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【０１０７】
かかる構成では、制御部が自らの第２記憶手段に記憶している補正用情報又はこれに基づく所定の計算結果を用いて帯電バイアスの目標値を算出する。これにより、プロセスユニットの第１記憶手段に記憶されている補正用情報を読み込んで目標値の補正に用いる場合に比べて、読み込み速度や、読み込みの際のエネルギー消費量を低減する。よって、目標値の算出速度の高速化や省エネルギー化を図ることができる。
【０１０８】
［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ｂにおいて、前記補正値又は前記特性値に加えて、前記プロセスユニットの個体識別情報（例えばＩＤ番号）を前記第１記憶手段に記憶させ、且つ、前記脱着検知手段によって前記プロセスユニットの脱着が検知されたことに基づいて、前記第１記憶手段から前記個体識別情報を読み込んで前記第２記憶手段に記憶させる処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【０１０９】
かかる構成では、プロセスユニットの脱着を検知した後に、次のような判断を行うことで、装着されたプロセスユニットについて、脱着前と同じものであるのか、脱着前と異なる交換品であるのかを把握することができる。即ち、ユニット側の第１記憶手段に記憶されている個体識別情報と、本体側の第２記憶手段に記憶されている個体識別情報とについて、一致するか否かという判断である。
【０１１０】
［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ｂ又はＣにおいて、前記脱着検知手段によって前記プロセスユニットの脱着が検知された場合に、前記第１記憶手段に記憶されている前記補正用情報と、前記第２記憶手段に記憶されている前記補正用情報又は前記計算結果とに基づいて、前記第２記憶手段に記憶されている前記補正用情報又は前記計算結果を、前記第１記憶手段に記憶されている前記補正用情報に基づく値に書き換えるか否かを決定する書き換え是非決定処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【０１１１】
かかる構成では、第１記憶手段に記憶されている補正用情報と、第２記憶手段に記憶されている補正用情報又や計算結果とに基づいて、画像形成装置に装着されたプロセスユニットについて交換品であるか否かを判断する。そして、交換品であると判断した場合だけ、第２記憶手段の補正用情報又は計算結果を書き換えることで、不要な書き換えの実施を回避して第２記憶手段の長寿命化や省エネルギー化を図ることができる。
【０１１２】
［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ｄにおいて、前記現像手段を具備する現像ユニットと、前記潜像担持体及び前記帯電手段を具備する潜像担持体ユニットとに分離できるように前記プロセスユニットを構成し、且つ、前記第１記憶手段として、前記現像手段内の現像剤のトナー濃度を検知するために前記現像ユニットに設けられたトナー濃度検知手段（例えばトナー濃度センサー４ｂＹ）のメモリー回路（例えばメモリーチップ）を用いたことを特徴とするものである。
【０１１３】
かかる構成では、補正用情報を記憶させるための専用の記憶手段の付設を回避して、プロセスユニットの低コスト化を図ることができる。
【０１１４】
［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ｅにおいて、前記書き換え是非決定処理にて、前記メモリー回路に記憶されている前記補正用情報と、前記第２記憶手段に記憶されている前記補正用情報又は前記計算結果とに基づく書き換えの是非の判断結果が書き換える旨の結果になった場合でも（例えば図１３のＳ３でＮ）、前記メモリー回路に記憶されている前記補正用情報が所定値（例えば０）である場合には（例えば図１３のＳ４でＹ）、書き換えを行わないという決定をするように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【０１１５】
かかる構成では、表１の番号３のケースを例にして説明したように、現像ユニットだけが交換された場合に、第２記憶手段の補正用情報又は計算結果を不適切な値に書き換えられてしまうことを回避することができる。
【０１１６】
［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ｆにおいて、前記第２記憶手段に記憶されている前記補正用情報又は前記計算結果を書き換えるための書き換え用データを操作者の操作によって入力するための入力手段を設けたことを特徴とするものである。
【０１１７】
かかる構成では、表１の番号２のケースを例にして説明したように、次のような効果を奏することができる。即ち、潜像担持体ユニットだけが交換された場合であっても、作業者の手動操作により、本体側の第２記憶手段に記憶されている補正用情報又は計算結果を交換後の潜像担持体ユニットに対応する適切な値に書き換えることができる。
【０１１８】
［態様Ｈ］
態様Ｈは、態様Ｇにおいて、前記補正用情報又は前記計算結果をコード化したコード記号を、視認可能に前記潜像担持体ユニットのケーシングに付したことを特徴とするものである。
【０１１９】
かかる構成では、作業者による第２記憶手段への補正用情報又は計算結果の手入力を行わずに、コード読取装置による機械入力を実施することで、メンテナンス性を向上させり、誤入力の発生を回避したりすることができる。
【０１２０】
［態様Ｉ］
態様Ｉは、態様Ｆ〜Ｈの何れかにおいて、前記補正用情報として、正規の補正値に所定の定数（例えば６４）を加算したものを前記メモリー回路に記憶させ、且つ、前記メモリー回路から読み込んだ前記補正用情報を前記定数の減算によって正規の補正値に変換して前記第２記憶手段に記憶させる処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【０１２１】
かかる構成では、実施形態で説明したように、補正値についてプラスの値であるのかマイナスの値であるのかの情報を第１記憶手段に記憶させる作業が不要になる。これにより、出荷工場での作業の手間を低減して、製造コストを低減することができる。
【０１２２】
［態様Ｊ］
態様Ｊは、少なくとも、潜像担持体と、前記潜像担持体の移動する表面を帯電せしめる帯電手段と、前記潜像担持体の表面に担持される潜像を現像してトナー像を得る現像手段とを１つのユニットとして画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスユニットと、前記帯電手段によって帯電せしめられた前記潜像担持体の表面に潜像を書き込む潜像書込手段と、前記帯電手段に供給するための帯電バイアスを出力する帯電電源と、所定の制御パラメータの目標値に基づいて前記制御パラメータに関連する所定の機器を制御する制御手段とを備える画像形成装置において、前記現像手段を具備する現像ユニットと、前記潜像担持体及び前記帯電手段を具備する潜像担持体ユニットとに分離できるように前記プロセスユニットを構成し、前記現像手段として、現像手段内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を具備するものを用い、前記帯電バイアスの目標値をプロセスユニットに応じた値に補正するための情報である補正用情報を前記トナー濃度検知手段のメモリー回路に記憶させ、前記画像形成装置本体に対する前記プロセスユニットの脱着が行われた場合に、前記メモリー回路に記憶されている前記補正用情報と、前記制御手段の記憶手段に記憶されている前記補正用情報又はこれに基づく所定の計算結果とに基づいて、前記画像形成装置本体に設けられた記憶手段に記憶されている前記補正用情報又は前記計算結果を、前記メモリー回路に記憶されている前記補正用情報に基づく値に書き換えるか否かを決定する書き換え是非決定処理を実施し、この書き換え是非決定処理にて、前記メモリー回路に記憶されている前記補正用情報と、前記記憶手段に記憶されている前記補正用情報又は前記計算結果とに基づく書き換えの是非の判断結果が書き換える旨の結果になった場合でも、前記メモリー回路に記憶されている前記補正用情報が所定値である場合には、書き換えを行わないという決定をし、且つ、前記記憶手段に記憶されている前記補正用情報に基づいて前記目標値を補正する処理を実施するように前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【０１２３】
かかる構成では、表１の番号３のケースを例にして説明したように、現像ユニットだけが交換された場合に、画像形成装置本体に設けられた記憶手段の補正用情報又は計算結果を不適切な値に書き換えられてしまうことを回避することができる。
【符号の説明】
【０１２４】
１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：プロセスユニット
２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ：感光体（潜像担持体）
３Ｙ：帯電ローラ（帯電手段の一部）
４Ｙ：現像装置（現像手段）
４ｂＹ：トナー濃度センサー（トナー濃度検知手段）
６：光書込ユニット（潜像書込手段）
８：中間転写ユニット（転写手段）
３０：制御部（制御手段）
３０ｄ：不揮発性メモリー（第２記憶手段）
３１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：ユニット着脱センサー（脱着検知手段）
５０：帯電電源ユニット（帯電電源）
５２：環境センサー（環境検知手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２５】
【特許文献１】特開２００６−１０６６９２号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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