(57)【要約】【課題】同一本体に複数種のプロセスカートリッジが着脱自在であり、プロセスカートリッジ内の潜像担持体の種類が異なっても、それぞれのプロセスカートリッジにて同一画像を形成する際、形成画像において同等の画像状態を得ることが可能な画像形成装置、プロセスカートリッジ及びそれに備えられた記憶媒体を提供する。【解決手段】複数種のプロセスカートリッジＣそれぞれが、それぞれの潜像担持体１０の種類に対応した帯電バイアスと現像バイアスの設定値を記憶する記憶媒体２を備え、複数種のプロセスカートリッジＣそれぞれにおいて、設定値に応じて帯電手段９に印加する帯電バイアスと現像手段１に印加する現像バイアスを制御する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、該潜像担持体を帯電する帯電手段と、該帯電手段による前記潜像担持体帯電面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体表面に形成された前記潜像を現像剤にて現像する現像手段と、を有し、前記潜像担持体、前記帯電手段、及び前記現像手段が、画像形成装置本体に着脱自在のプロセスカートリッジにて一体化されている画像形成装置において、
前記潜像担持体の種類の異なる複数種の前記プロセスカートリッジが着脱自在であり、
前記複数種のプロセスカートリッジそれぞれが、それぞれの前記潜像担持体の種類に対応した帯電バイアスと現像バイアスの設定値を記憶する記憶媒体を備え、
前記複数種のプロセスカートリッジそれぞれにおいて、前記設定値に応じて前記帯電手段に印加する帯電バイアスと前記現像手段に印加する現像バイアスを制御することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等を採用する画像形成装置、プロセスカートリッジ及びプロセスカートリッジに備えた記憶媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６に一般的な画像形成装置の一例の概略構成を示した。本例の画像形成装置は電子写真方式の複写機もしくはプリンタである。潜像担持体としての円筒状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」と称す。）１００は、図面において矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。感光ドラム１００はその回転過程で帯電手段１０１による所定の極性・電位の一様な帯電処理を受け、次いで潜像形成手段である露光装置１０２による像露光を受け、帯電手段１０１による帯電面の電位を画像部としての露光部において変更させる。これにより感光ドラム１００面に潜像（静電潜像）が形成される。
【０００３】
次いでその静電潜像は現像手段（現像装置）１０３により現像されて現像剤像（トナー像）として顕像化される。その感光ドラム１００面のトナー像が不図示の給紙部から給送された紙等の記録媒体１０４に対して転写装置１０５にて転写される。トナー像の転写を受けた記録媒体１０４は感光ドラム１００面から分離されて定着装置１０６へ導入されてトナー像の定着処理を受けて形成画像として排紙される。
【０００４】
記録媒体１０４分離後の感光ドラム１００面はクリーニング装置１０７により転写残トナーを掻き取られて清掃され、繰り返して作像に供される。
【０００５】
画像形成装置は、上記の手段を用い、帯電、露光、現像、転写、定着、クリーニングの各工程を繰り返して、画像形成を行っている。
【０００６】
又、この画像形成装置には、感光ドラム１００、帯電手段１０１、現像装置１０３、及びクリーニング装置１０７が一体されて、プロセスカートリッジＣとして備えられている。そして、プロセスカートリッジＣを画像形成装置本体に着脱自在にして、現像装置１０３内の現像剤が空になった場合等にこれを交換することで対応できるように構成する。
【０００７】
ところで、形成画像の濃度等の性質は、感光ドラム１００の帯電工程における帯電位や、現像工程における現像コントラストやかぶり取り電圧に強く影響される。そこで、画像濃度調整等の画像調整は、帯電バイアスや現像バイアスを変えることで好適に実施することが出来る。
【０００８】
帯電工程を行う帯電手段１０１としては、ローラ型、ブレード型等の帯電部材１０１を感光ドラム１００表面に接触させ、該接触帯電部材１０１に電圧を印加して感光ドラム１００表面の帯電を行なう接触帯電方式が広く採用されている。特に、ローラ型の帯電部材（帯電ローラ）を用いた接触帯電方式は、長期にわたって、安定した帯電を行なうことができる。
【０００９】
接触帯電部材としての帯電ローラ１０１に対しては、帯電バイアス印加手段（不図示）から帯電バイアス電圧が印加される。該帯電バイアス電圧は直流電圧のみでも良いが、特許文献１に示されるような、所望のドラム１００上暗電位Ｖｄに相当する直流電圧Ｖｄｃに、直流電圧印加時放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧（Ｖｐｐ）をもつ交流電圧を重畳したバイアス電圧が用いられることがある。
【００１０】
この帯電方法は、感光ドラム１００上を均一帯電するのに優れており、直流電圧に対して交流電圧を重畳印加することによって感光ドラム１００上の局所的な電位ムラが解消され、感光ドラム１００表面の帯電電位Ｖｄは、直流印加電圧値Ｖｄｃに均一に収束する。
【００１１】
又、現像装置１０３によってなされる現像方法としては、ジャンピング現像法（特許文献２参照）が広く用いられている。ジャンピング現像法では、感光ドラム１００と、現像装置１０３が備えた現像スリーブ（現像剤担持体）１０３ａとの間に一定の間隔を設け、現像スリーブ１０３ａに矩形波交流電圧に直流成分を重畳した現像バイアスを印加して現像する。
【００１２】
交流電圧を重畳しているため、現像バイアスは、直流成分と同極性である、現像剤を現像スリーブ１０３ａから感光ドラム１００に向かわせる電位と、逆に感光ドラム１００から現像スリーブ１０３ａに引き戻させる電位との間で、つまり直流成分の電位を基準として最大電圧と最小電圧とを上下する交番電圧とされる。そして、このバイアス電圧のうちの、現像剤が現像スリーブ１０３ａから感光ドラム１００の方向に向かう力が働く電圧を「飛翔電圧」とし、又、現像剤が感光ドラム１００から現像スリーブ１０３ａの方向に引き戻される力が働く電位の電圧を「戻し電圧」とする。この一連の過程によって、現像剤が感光ドラム１００上の静電潜像に付着して現像が行われる。
【００１３】
形成画像における、これまでに知られている、これらのバイアス電圧による濃度調整方法としては、現像バイアスにおける矩形波交流電圧に重畳する直流電圧の大きさを変えて行うものがある。例えば濃度を上げる際には、直流電圧を大きくすることで飛翔電圧を大きくして、感光ドラム１００に付着する現像剤量を増加させる方法である。
【００１４】
又、他にも特許文献３に記載されたように、矩形波交流電圧の飛翔電圧と戻し電圧との継続時間比を変えることによる濃度調整方法もある。
【００１５】
【特許文献１】
特開昭６３−１４９６６９号公報
【特許文献２】
特開昭５８−３２３７５号公報
【特許文献３】
特開２００２−１８２４５７号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、同一本体に対して、例えば上記に説明したような構成の着脱自在なプロセスカートリッジをトナー量を変える等で複数種用意し、種類の違うプロセスカートリッジを一台ずつ交換して使用することがある。
【００１７】
例えば、所定のプリント条件において、２５００枚プリントできる２．５Ｋカートリッジと４０００枚プリントできる４Ｋカートリッジが、一つの画像形成装置本体に対してどちらも同様に使用できることで、使用者に好きなほうを選択できるようにしている。このような場合、２．５Ｋカートリッジと４Ｋカートリッジは収容するトナー量が違うほか、現像装置のトナー容器部分の形状や大きさが異なる場合もある。
【００１８】
又、プリント可能枚数が異なるプロセスカートリッジに対して、感光ドラム１００をそれぞれに適正化することがある。
【００１９】
例えば、プリント枚数が少ないプロセスカートリッジは感光ドラム１００の寿命がその分短くてすむので、感光層を薄く形成してコストを下げることができる。
【００２０】
この時、プロセスカートリッジのプリント可能枚数差が大きくなれば、その分感光層の膜厚差も大きくなるが、膜厚差が大きいと電子写真特性にも無視できない差が生じてきて、例えば、同一の露光量で感光ドラムを露光した場合であっても露光部電位が異なってくることがある。これの理由として、感光層の厚さが異なると静電容量が異なり、表層電荷を打ち消す電荷量も異なることが考えられる。又、処方によっては膜厚が厚いほうが感度が鈍い場合もある。
【００２１】
このように、露光部電位が異なると、同一画像を形成しても、使用するカートリッジによって、形成画像の画像濃度や画像の線幅が違ってくる。
【００２２】
又、感光特性が感光層の膜厚で大きく異なる場合、文字や線画を形成する場合（ベタ画像）には露光部電位は同じであるが、中間調のある写真などのハーフトーン画像（グラフィック画像）を形成する場合には、感光層の膜厚の違いによってハーフトーン電位が異なるので、同一画像を形成しても、使用するカートリッジによって、中間調のある写真などの画像が違ってくる。
【００２３】
以上のように、感光層の膜厚等が異なる等の感光ドラムの種類の違いにより、感光ドラムの特性が異なってくるので、プロセスカートリッジの種類（この場合は２．５Ｋと４Ｋ）において、それぞれが種類の異なる感光ドラムを備えると、同一画像であっても、画像濃度や線幅、中間調濃度等の画像状態が異なるという問題が生じる。
【００２４】
従って、本発明の目的は、同一本体に複数種のプロセスカートリッジが着脱自在であり、プロセスカートリッジ内の潜像担持体の種類が異なっても、それぞれのプロセスカートリッジにて同一画像を形成する際、形成画像において同等の画像状態を得ることが可能な画像形成装置、プロセスカートリッジ及びそれに備えられた記憶媒体を提供することである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置、プロセスカートリッジ及び記憶媒体にて達成される。要約すれば、本発明は、下記の構成を特徴とする画像形成装置を提供する。
【００２６】
（１）潜像担持体と、該潜像担持体を帯電する帯電手段と、該帯電手段による前記潜像担持体帯電面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体表面に形成された前記潜像を現像剤にて現像する現像手段と、を有し、前記潜像担持体、前記帯電手段、及び前記現像手段が、画像形成装置本体に着脱自在のプロセスカートリッジにて一体化されている画像形成装置において、
前記潜像担持体の種類の異なる複数種の前記プロセスカートリッジが着脱自在であり、
前記複数種のプロセスカートリッジそれぞれが、それぞれの前記潜像担持体の種類に対応した帯電バイアスと現像バイアスの設定値を記憶する記憶媒体を備え、
前記複数種のプロセスカートリッジそれぞれにおいて、前記設定値に応じて前記帯電手段に印加する帯電バイアスと前記現像手段に印加する現像バイアスを制御することを特徴とする画像形成装置。
【００２７】
（２）前記複数種のプロセスカートリッジそれぞれの種類において、前記記憶媒体による前記設定値に応じて、前記帯電手段に印加する帯電バイアスのＤＣバイアス値と、前記現像手段に印加する現像バイアスのＡＣ成分の一周期における最大電圧と最小電圧の継続時間比と、を制御することを特徴とする（１）の画像形成装置。
【００２８】
（３）前記複数種のプロセスカートリッジそれぞれの種類において、前記現像手段に印加する現像バイアスのＡＣ成分の一周期における最大電圧と最小電圧の継続時間比を固定し、前記記憶媒体による前記設定値に応じて、前記帯電手段に印加する帯電バイアスのＤＣバイアス値と、前記現像手段に印加するＤＣバイアス値と、を制御することを特徴とする（１）の画像形成装置。
【００２９】
（４）前記複数種のプロセスカートリッジそれぞれの種類において、前記記憶媒体による前記設定値は、ひとつの前記設定値に対して前記帯電手段に印加する帯電バイアスと前記現像手段に印加する現像バイアスとの条件がそれぞれ定められることを特徴とする（１）、（２）又は（３）の画像形成装置。
【００３０】
（５）前記潜像形成手段は、前記潜像担持体の前記帯電手段による帯電面の電位を画像部において変更させる手段であり、前記複数種のプロセスカートリッジは、前記潜像担持体における画像部電位が異なることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００３１】
（６）前記潜像形成手段は、前記潜像担持体の前記帯電手段による帯電面の電位をハーフトーン部において変更させる手段であり、前記複数種のプロセスカートリッジは、前記潜像担持体におけるハーフトーン電位が異なることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００３２】
（７）表面に潜像が形成される潜像担持体と、前記潜像が形成される前に前記潜像担持体を帯電する帯電手段と、前記潜像担持体表面に形成された前記潜像を現像剤にて現像する現像手段と、を一体化して備え、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
前記潜像担持体の種類に対応した帯電バイアスと現像バイアスを定める設定値を記憶する記憶媒体を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【００３３】
（８）前記記憶媒体による前記設定値によって、前記帯電手段に印加する帯電バイアスのＤＣバイアス値と、前記現像手段に印加する現像バイアスのＡＣ成分の一周期における最大電圧と最小電圧の継続時間比と、が定められることを特徴とする（７）のプロセスカートリッジ。
【００３４】
（９）前記現像手段に印加する現像バイアスのＡＣ成分の一周期における最大電圧と最小電圧の継続時間比を固定され、前記記憶媒体による前記設定値によって、前記帯電手段に印加する帯電バイアスのＤＣバイアス値と、前記現像手段に印加するＤＣバイアス値と、が定められることを特徴とする（７）のプロセスカートリッジ。
【００３５】
（１０）前記記憶媒体による前記設定値は、ひとつの前記設定値に対して前記帯電手段に印加する帯電バイアスと前記現像手段に印加する現像バイアスとの条件が定められることを特徴とする（７）、（８）又は（９）のプロセスカートリッジ。
【００３６】
（１１）表面に潜像が形成される潜像担持体と、前記潜像が形成される前に前記潜像担持体を帯電する帯電手段と、前記潜像担持体表面に形成された前記潜像を現像剤にて現像する現像手段と、を一体化して備え、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジに備えられ、前記潜像担持体の種類に対応した帯電バイアスと現像バイアスを定める設定値を記憶することを特徴とする記憶媒体。
【００３７】
（１２）前記設定値によって、前記帯電手段に印加する帯電バイアスのＤＣバイアス値と、前記現像手段に印加する現像バイアスのＡＣ成分の一周期における最大電圧と最小電圧の継続時間比と、が定められることを特徴とする（１１）の記憶媒体。
【００３８】
（１３）前記設定値によって、前記帯電手段に印加する帯電バイアスのＤＣバイアス値と、前記現像手段に印加するＤＣバイアス値と、が定められることを特徴とする（１１）の記憶媒体。
【００３９】
（１４）前記設定値は、ひとつの前記設定値に対して前記帯電手段に印加する帯電バイアスと前記現像手段に印加する現像バイアスとの条件が定められることを特徴とする（１１）、（１２）又は（１３）の記憶媒体。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置、プロセスカートリッジ及び記憶媒体を図面に則して更に詳しく説明する。
【００４１】
実施例１
まず、本発明に係る画像形成装置の一例である電子写真画像形成装置（レーザープリンタ）の主要部について図１を用いて説明する。
【００４２】
本実施例の画像形成装置には、潜像担持体である感光ドラム１０とそれに関わる画像形成手段を一体化したプロセスカートリッジＣを着脱自在に備えている。
【００４３】
プロセスカートリッジＣは、潜像担持体として円筒状の電子写真感光体、即ち感光ドラム１０を有し、この感光ドラム１０の表面が回転過程で帯電手段９により一様に帯電された後、露光装置１５及び反射ミラー１７により画像露光１４を受けて、感光ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。この潜像は現像装置１により現像剤である一成分現像剤（トナー）Ｔを用いて現像される。
【００４４】
本実施例によれば、現像装置１は、現像剤担持体である現像スリーブ１１と現像剤規制部材である規制ブレード６を備え、収容したトナーＴを現像スリーブ１１の表面上に担持し、規制ブレード６で規制して薄層に形成して、現像スリーブ１１の回転により感光ドラム１０と対向した現像部に搬送する。そして現像バイアス電源２１から現像スリーブ１１に現像バイアスを印加して現像部に電界を形成し、その電界により現像スリーブ１１上のトナーを感光ドラム１０上の潜像に付着させて現像し、潜像を現像剤像（トナー像）として可視化する。
【００４５】
このようにして得られた感光ドラム１０上のトナー像は、転写手段１２により転写材Ｐに転写される。トナー像が転写された転写材Ｐは、定着装置１６に搬送され、そこで熱もしくは圧力によりトナー像が定着されて定着画像に形成される。一方、転写により感光ドラム１０上に残ったトナーは、クリーニング装置８のブレード８ａにより除かれる。その後、感光ドラム１０は、再び帯電手段９により表面が帯電され、上述の画像形成工程を繰り返す。
【００４６】
ここで、本実施例において、上記の帯電、露光、現像、転写、定着、及びクリーニングの画像形成工程を経て得られる形成画像の画像濃度に影響を与える帯電バイアスや現像バイアス、そして露光動作による画像調整について、以下に説明する。
【００４７】
本実施例における現像装置１にては、現像スリーブ１１は、感光ドラム１０と２５０μｍ程度の一定間隔を保って配置し、電源２１から現像バイアスとして矩形波の交流電圧が印加される。
【００４８】
そして、本実施例の画像形成装置は、現像バイアス制御部２４及びこれを制御するＣＰＵ２６を含む濃度調整手段を備えており、現像バイアス制御部２４は現像バイアス電源２１に接続されている。ユーザーが画像形成装置の操作パネル等で濃度を選択すると、濃度調整値信号（濃度切り替え信号）がＣＰＵ２６に入力されて濃度値が指定される。濃度が指定されると、ＣＰＵ２６から現像バイアス制御部２４に制御信号を送り、現像バイアス電源２１の出力を切り換えてから画像形成を行う。
【００４９】
図３に現像バイアス波形を示す。横軸が時間、縦軸が電圧で、この波形は矩形波である。ここでも、従来例と同様に、現像バイアスは直流バイアスに交流バイアスを重畳しているため、直流成分と同極性である、ここでは最大電圧である、現像剤を現像スリーブ１１から感光ドラム１０に向かわせる飛翔電圧Ｖｍａｘと、逆に、ここでは最小電圧である、感光ドラム１０から現像スリーブ１１に引き戻させる戻し電圧Ｖｍｉｎとが交互にかけられる、直流成分の電位を基準として上下する交番電圧とされる。そして、電圧が交互する一回の周期において、戻し電圧Ｖｍｉｎの継続時間がＴｂであり、飛翔電圧Ｖｍａｘの継続時間がＴａであり、その周波数をｆで表すことができる。
【００５０】
尚、現像剤の帯電性によって、最小電圧が飛翔電圧であったり、最大電圧が戻し電圧である場合もある。
【００５１】
本発明の現像バイアスでの濃度調整は、戻し電圧Ｖｍｉｎの継続時間Ｔｂに対する飛翔電圧Ｖｍａｘの継続時間Ｔａの比を変化させることで、現像バイアスの直流電圧分における時間平均値であるＶｄｃを変えて、感光ドラムの明電位ＶｌとＶｄｃの電位差である現像コントラストを増減することにより実施する。一般に、戻し電圧Ｖｍｉｎの継続時間Ｔｂに対する飛翔電圧Ｖｍａｘの継続時間Ｔａの比は、下記のデューティー比の形で取り扱われる。
【００５２】
デューティー比ａ及びバイアス電圧の時間平均値Ｖｄｃは、式（１）、式（２）で表される。尚、本実施例では、Ｖｍａｘ＝−１３００ｖ、Ｖｍｉｎ＝１００ｖ、ｆ＝１８００Ｈｚである。
【００５３】
ａ（％）＝  Ｔａ／（Ｔａ＋Ｔｂ）×１００                      式（１）
Ｖｄｃ＝Ｖｍａｘ×ａ／１００＋Ｖｍｉｎ×（１−ａ／１００）  式（２）
Ｔａ：バイアス電圧１周期の飛翔電圧継続時間
Ｔｂ：バイアス電圧１周期の戻し電圧継続時間
【００５４】
ところで、本実施例では、一つの装置本体に対して２種類のプロセスカートリッジＣ１、Ｃ２が着脱自在であり、その構成を図２に示す。
【００５５】
本実施例では、図１に示す構成の１台の画像形成装置に、着脱自在のプロセスカートリッジが１台設置可能であり、２種類のプロセスカートリッジＣ１、Ｃ２を、適宜、着脱交換してプロセスカートリッジＣとして１台ずつ使用する構成とする。
【００５６】
プロセスカートリッジＣ１とＣ２は、感光ドラムがそれぞれ１０Ａ、１０Ｂと異なる種類のものを用いている。又、トナー量も所定のプリント条件においてプロセスカートリッジＣ１は印字比率５％のＡ４画像が約４０００枚プリントできる量が入っていて、同じくプロセスカートリッジＣ２は印字比率５％のＡ４画像が約２５００枚プリントできる量が入っている。そのため、トナーが入っている容器の形状もそれぞれのトナー量に応じた形状になっている。
【００５７】
感光ドラム１０Ａと１０Ｂは感光層の膜厚が異なり、寿命の長い感光ドラム１０Ａのほうが感光ドラム１０Ｂよりも膜厚が厚い。そのため、感光ドラム１０Ａと１０Ｂで感度が違っており、感光ドラムの暗電位を同じにして同一露光量を与えても、露光部の明電位は違ってくる。
【００５８】
本実施例では、図１に示すように、感光ドラム１０の帯電は、接触帯電部材としての帯電ローラ９に帯電バイアス電源２２から帯電バイアスを印加して行っている。帯電バイアスはドラム上暗電位Ｖｄに相当する直流電圧Ｖｄｃに、直流電圧印加時放電開始電圧の２倍以上のピーク感電圧をもつ交流電圧を重畳したバイアス電圧を用いている。
【００５９】
そして、本実施例の画像形成装置は、帯電バイアス制御部２５及びこれを制御するＣＰＵ２６を含む濃度調整手段を備えており、帯電バイアス制御部２５は帯電バイアス電源２２に接続されている。ユーザーが画像形成装置の操作パネル等で濃度を選択すると、濃度調整値信号（濃度切り替え信号）がＣＰＵ２６に入力されて濃度値が指定される。濃度が指定されると、ＣＰＵ２６から帯電バイアス制御部２５に制御信号を送り、帯電バイアス電源２２の出力を切り換えてから画像形成を行う。つまり、ＣＰＵ２６は現像バイアスと帯電バイアスとの両方の制御を行う。
【００６０】
本実施例では、帯電バイアスのＶｄｃをＶｄｃ＝−６０５ｖとすると、ドラム上暗電位ＶｄはＶｄ＝−６００ｖである。そして同一条件の露光１４によって、感光ドラム１０Ａでは露光部電位Ｖｌ＝−１９０ｖ、感光ドラム１０Ｂでは露光部電位Ｖｌ＝−１７０ｖである。
【００６１】
ここで、プロセスカートリッジＣ１とＣ２の特徴を表１にまとめる。
【００６２】
【表１】
2004301908.tif 000003
【００６３】
ここで、本実施例のプロセスカートリッジＣ１、Ｃ２の特徴として、図２に示すように、記憶媒体２（２Ａ、２Ｂ）を備えていることが挙げられる。図１に示すように、ここでは、記憶媒体２は不揮発性メモリを用いており、画像形成装置本体に装着した際に本体の読み出し／書き込み部２３で記憶媒体２のデータを読み出し、ＣＰＵ２６にその情報を伝えている。そして、記憶媒体２に記憶しているデータは、標準画像濃度の現像バイアスと帯電バイアスの設定値を与えるコード値Ｋである。
【００６４】
図４はカートリッジＣの記憶媒体２と画像形成装置本体との接続構成図である。ここで記憶媒体２には、現像バイアスと帯電バイアスの設定値を与えるコード値Ｋを予め記憶している記憶領域を有しており、プロセスカートリッジＣの製造時などに記憶媒体２の記憶領域にコード値Ｋを書き込んで出荷している。
【００６５】
画像形成装置本体のＣＰＵ２６は、読み出し／書き込み部２３によって記憶媒体２から読み出されたコード値Ｋに対応した現像バイアスデューティー比、及び帯電バイアスＶｄｃ値を、後述するテーブルを用いて帯電バイアス制御部２２、現像バイアス制御部２１に設定して、帯電バイアス電源２５から帯電ローラ９への印加バイアス値、現像バイアス電源２４から現像ローラ１１への印加バイアス値を制御する。
【００６６】
尚、記憶媒体２にはコード値Ｋの他に、プロセス条件を制御するための情報（例えば、ドラム使用量情報、トナー残量情報など）を記憶する記憶領域を有しており、読み出し／書き込み部２３によって情報の更新を行なっている。
【００６７】
本実施例では、コード値Ｋに対応して、現像バイアスデューティー比、及び帯電バイアスＶｄｃ値とが定められている。このコード値Ｋと現像バイアスデューティー比と帯電バイアスＶｄｃ値との関係を表２に示した。
【００６８】
【表２】
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【００６９】
この関係はテーブルとして、本体のＣＰＵ２６内の記憶手段（例えば不揮発性メモリ）に記憶されており、プロセスカートリッジＣの記憶媒体２から読みとった設定値（コード値）Ｋに対応して、帯電Ｖｄｃ値の帯電バイアスと現像デューティー比の現像バイアスをプロセスカートリッジＣ内の現像スリーブ１１に画像形成時に印加することが出来る。
【００７０】
本実施例では、プロセスカートリッジＣ１の記憶媒体２Ａにはコード値Ｋ＝３、プロセスカートリッジＣ２の記憶媒体２Ｂにはコード値Ｋ＝５と、感光ドラム１０の種類（１０Ａ、１０Ｂ）に応じて異なった値が記憶されている。このコード値Ｋは、標準設定での帯電バイアスと現像バイアスを与える。
【００７１】
又、表２に示すように、本実施例では、一種類のプロセスカートリッジＣにおいて記憶媒体２による設定値は、ひとつのコード値Ｋ（設定値）に対して、帯電ローラ９に印加する帯電バイアスと現像装置１に印加する現像バイアスとの条件との両方が定められる。この構成において、記憶媒体２に記憶した一つの値で、潜像担持体の種類に最適な帯電バイアスと現像バイアスを、同時に最適に設定することができる。
【００７２】
通常は前述したように、使用者が記憶媒体に記憶する設定値を選択することで、使用者の好みにより画像濃度を調整する手段が本体に備わっており、この濃度調整手段は帯電Ｖｄｃと現像デューティー比を同時に変えるもので、標準設定値に対して画像を濃くすることも薄くすることもできる。
【００７３】
そして、本実施例の画像形成装置は電子写真方式であるので、潜像形成手段である露光装置１５による露光部が画像部となり、露光部では、感光ドラム１０の帯電ローラ９による帯電面の電位が変更されているが、本実施例のように、プロセスカートリッジＣ１とＣ２とで、表１に示すとおりに感光ドラム１０における画像部（露光部）電位が異なる場合においては、それぞれの記憶媒体２から記憶手段に記憶したテーブルにより導かれた潜像担持体の種類に最適な帯電バイアスと現像バイアスで、種類の異なるプロセスカートリッジでも、同一画像を形成する際の形成画像の濃度や線幅をほぼ同じにすることができる。静電記録方式のものでも、潜像担持体において、潜像形成時に画像部の電位が変化するものであれば、同様の効果が得られる。
【００７４】
このように、感光ドラムの種類の異なる２種類のプロセスカートリッジが着脱自在である画像形成装置において、それぞれの種類毎に上記の記憶媒体を設置することで、それぞれの種類のプロセスカートリッジに最適なＤＣ帯電バイアスと現像バイアスのＡＣ成分の飛翔電圧と戻し電圧の継続時間比のバイアスを印加することができ、プロセスカートリッジの種類によって、同一画像を形成する際の画像状態が異なることもなく、線幅や画像濃度が異なることもなく、ほぼ同等の画像が形成できる。
【００７５】
これよりも多くの種類のプロセスカートリッジが着脱自在である画像形成装置においても、それぞれの種類のプロセスカートリッジにおいて、上記の記憶媒体を設置し、それぞれに好適な帯電バイアスと現像バイアスに対応した設定値を選択することで、プロセスカートリッジの種類によって画像状態が異なることはなくなる。
【００７６】
つまり、画像形成装置において、備えられた感光ドラムの種類の異なるプロセスカートリッジが着脱自在である時、それぞれの種類のプロセスカートリッジに、所定の帯電バイアスと現像バイアスの条件に応じた設定値を記憶している記憶媒体を設置し、それぞれに応じた設定値を選択することで、帯電バイアスと現像バイアスをカートリッジ毎に制御できる。そのことによって、プロセスカートリッジを複数種使用しても、そのプロセスカートリッジの種類毎に濃度を調整することが出来、同一画像を形成する際は複数種のプロセスカートリッジにてほぼ同じ形成画像を得ることが出来る。
【００７７】
実施例２
本実施例は、現像バイアス波形を、実施例１では可変としていたデューティー比を固定とし、可変のＤＣバイアスを重畳印加している。このＤＣ現像バイアスを変えることで、感光ドラムの露光部電位との電位コントラストがかわり、濃度や線幅を変えることができる。又、感光ドラム特性が実施例１と異なる場合である。
【００７８】
本実施例では、プロセスカートリッジＣ１とＣ２の感光ドラムを１０Ｃ、１０Ｄとする。実施例１と同じように、プロセスカートリッジＣ１用の感光ドラム１０Ｃのほうが感光ドラム１０Ｄよりも膜厚が厚い。
【００７９】
感光ドラム１０Ｃと１０Ｄの感光特性を図５のグラフに示した。このグラフにおいて、横軸は感光ドラム１０を露光する光（レーザー光）強度Ｅで単位はｍＪ／ｍ２である。縦軸はその光が照射された部分の感光ドラムの表面電位である。このグラフに示すように、感光ドラム１０Ｃと１０Ｄはある程度強い光が照射されたところでは同電位になるが、それほど強くない光では膜厚の薄い１０Ｄの方が電位の絶対値は大きくなる。本実施例では、文字や線画を形成する場合（ベタ画像）のレーザー露光強度は２．４ｍＪ／ｍ２であり、感光ドラム１０Ｃでは表面電位は−１５０ｖ、感光ドラム１０Ｄでは表面電位は−１５２ｖで、ほぼ同じである。このため、本実施例のプロセスカートリッジＣ１とＣ２に同一の帯電バイアスと現像バイアスを印加してもベタ画像濃度や線幅は同じである。しかし、個々のドットでは、レーザー露光といえども露光部端部は光量が小さくなるため、感光ドラム１０Ｃと１０Ｄでドット端部の電位が異なる。
【００８０】
例えば、図５に示したように、光量が半分の１．２ｍＪ／ｍ２のところでは感光ドラム１０Ｃでは表面電位は−２５０ｖ、感光ドラム１０Ｄでは表面電位は−２９０ｖと異なり、これは、中間調のある写真などのハーフトーン画像（グラフィック画像）を形成する場合、レーザ露光量をベタ画像の場合より低い露光量にしたドットを形成してハーフトーン画像を形成すると、画像中の中間調（ハーフトーン部）の濃度が異なる画像になってしまう。
【００８１】
よって、感光ドラム１０Ｃと１０Ｄでは、形成された画像のハーフトーン部におけるハーフトーン電位が異なる。
【００８２】
そこで、本実施例では、標準設定においてプロセスカートリッジＣ１とＣ２に印加する帯電バイアスと現像バイアスをかえて、中間調の濃度の差を小さくする設定とした。
【００８３】
本実施例で、標準画像濃度の現像バイアスと帯電バイアスの設定値を与える記憶媒体２に記憶しているコード値Ｋと現像バイアスＶｄｃ値と帯電バイアスＶｄｃ値との関係を表３に示した。
【００８４】
【表３】
2004301908.tif 000005
【００８５】
この関係はテーブルとして、本体のＣＰＵ２６内の記憶手段に記憶されており、プロセスカートリッジＣの記憶媒体２から読みとったコード値Ｋに対応する帯電Ｖｄｃ値の帯電バイアスと現像バイアスＶｄｃ値の現像バイアスをプロセスカートリッジＣに画像形成時に印加する。
【００８６】
本実施例では、プロセスカートリッジＣ１の記憶媒体２にはコード値Ｋ＝３、プロセスカートリッジＣ２の記憶媒体２にはコード値Ｋ＝２と、感光ドラムの種類に応じて異なった値が記憶されている。このコード値Ｋは、標準設定での帯電と現像のバイアス値を与える。
【００８７】
通常は、使用者の好みにより画像濃度を調整する手段が本体に備わっており、この濃度調整手段はＤＣ帯電バイアスＶｄｃとＤＣ現像バイアスＶｄｃを同時に変えるもので、標準設定値に対して画像を濃くすることも薄くすることもできる。
【００８８】
又、表３に示すように、本実施例では、１種類のプロセスカートリッジＣにおいて記憶媒体２による設定値は、ひとつの設定値に対して、帯電ローラ９に印加する帯電バイアスと現像装置１に印加する現像バイアスとの条件との両方が定められる。この構成において、記憶手段に記憶した一つの値で潜像担持体の種類に最適な帯電バイアスと現像バイアスを、同時に最適に設定することができる。
【００８９】
この構成において、潜像担持体の種類に最適なＤＣ現像バイアスを、その潜像担持体を備えたプロセスカートリッジが記憶することができ、その各バイアスをそのプロセスカートリッジに印加することができる。
【００９０】
そして、記憶手段に記憶した潜像担持体の種類に最適な帯電バイアスと現像バイアスで、異なるプロセスカートリッジで中間調などのハーフトーン部の濃度をほぼ同じにすることができる。
【００９１】
尚、プロセスカートリッジの構成は実施例１、２にて説明したものに限らず、クリーニング装置を有していないものにも適用できる。
【００９２】
以上に説明した画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、潜像担持体の種類に対応した帯電バイアスと現像バイアスの設定値を記憶することを特徴とする記憶媒体、及び、該記憶媒体と、表面に潜像が形成される潜像担持体と、潜像形成前に潜像担持体を帯電する帯電手段と、潜像担持体表面に形成された潜像を現像剤にて現像する現像手段と、を一体化して備え、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジ、及び、潜像担持体の種類の異なる複数種のプロセスカートリッジが着脱自在である画像形成装置であり、該画像形成装置では、複数種のプロセスカートリッジそれぞれの種類において、記憶媒体に記憶された設定値に応じて帯電手段に印加する帯電バイアスと現像手段に印加する現像バイアスを制御するので、異なる潜像担持体の特性に応じた設定をすることができ、プロセスカートリッジの種類が異なっても、同一画像を形成する場合は、ほぼ同じ画像状態の画像を得ることができ、線幅や画像濃度やハーフトーン濃度がプロセスカートリッジの種類によって変わることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例の主要部を示す概略部分構成図である。
【図２】本発明に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明に係る現像バイアスの波形を示す説明図である。
【図４】本発明に係る帯電バイアスと現像バイアスの制御機構を示すブロック図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の他の例における潜像担持体上のハーフトーン部電位（明電位）と露光強度（レーザー高強度）との関係を示すグラフである。
【図６】従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１                      現像装置（現像手段）
２                      記憶媒体
９                      帯電ローラ（帯電手段）
１０                    感光ドラム（潜像担持体）
１１                    現像スリーブ
１５                    露光装置（潜像形成手段）
Ｃ                      プロセスカートリッジ
【図１】
2004301908.tif 000006
【図２】
2004301908.tif 000007
【図３】
2004301908.tif 000008
【図４】
2004301908.tif 000009
【図５】
2004301908.tif 000010
【図６】
2004301908.tif 000011