(57)【要約】【課題】画像形成装置本体内に着脱されるプロセスカートリッジを有する画像形成装置において生じる画像不良と、使用するプロセスカートリッジにより生じる画像品質のばらつきとを低減させる画像形成装置、プロセスカートリッジ、及びプロセスカートリッジの出荷方法を提供する【解決手段】画像形成装置１０の画像形成装置本体１２内にプロセスカートリッジ１６が着脱される。プロセスカートリッジ１６は、帯電装置２０と、現像装置２６と、帯電装置２０及び現像装置２６との位置に関する情報が記憶されたメモリ３２とを有し、このメモリ３２に記憶された情報に基づいて、画像形成装置本体１２に設けられた制御部７０が、帯電装置２０への帯電バイアス印加のタイミングを制御する。【選択図】図１
2007140348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単数又は複数のプロセス手段と、前記プロセス手段の少なくとも一つの位置に関する情報を記憶する記憶手段とを有し、画像形成装置本体内に着脱されるプロセスカートリッジと、
前記記憶手段に記憶された情報に基づいて画像形成プロセス条件の制御を行う制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体を有し、
前記プロセスカートリッジは、前記像担持体に作用する第１のプロセス手段と、この第１のプロセス手段による作用を受けた前記像担持体に作用する第２のプロセス手段とを有し、
前記記憶手段は、前記第１のプロセス手段及び前記第２のプロセス手段がそれぞれ前記像担持体に作用する位置に関する情報を記憶することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
像担持体を有し、
前記プロセスカートリッジは、前記像担持体に作用する第１のプロセス手段と、この第１のプロセス手段による作用を受けた前記像担持体に作用する第２のプロセス手段とを有し、
前記記憶手段は、前記第１のプロセス手段が前記像担持体に作用する位置と前記第２のプロセス手段が前記像担持体に作用する位置との距離に関する情報を記憶することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
像担持体を有し、
前記プロセスカートリッジは、前記像担持体に作用する第１のプロセス手段と、この第１のプロセス手段による作用を受けた前記像担持体に作用する第２のプロセス手段とを有し、
前記記憶手段は、前記像担持体の前記第１のプロセス手段の作用を受けた部分が、前記第２の像担持体による作用を受けるまでの時間に関する情報を記憶することを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体は、前記プロセスカートリッジに設けられたことを特徴とする請求項２乃至４いずれか記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１のプロセス手段は前記像担持体を帯電する帯電手段からなり、前記第２のプロセス手段は前記像担持体に形成された潜像を現像する現像手段からなることを特徴とする請求項２乃至５いずれか記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記帯電手段に帯電バイアスが印加されるタイミング又は前記現像手段に現像バイアスが印加されるタイミングの少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記プロセスカートリッジは、少なくとも第１の像担持体と第２の像担持体とを有し、
前記記憶手段は、前記第１の像担持体と前記第２の像担持体との位置に関する情報を記憶することを特徴とする請求項１乃至７いずれか記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１の像担持体に潜像を形成する第１の潜像形成手段と、前記第２の像担持体に潜像を形成する第２の潜像形成手段とを有し、
前記制御手段は、前記第１の潜像形成手段が潜像形成を開始するタイミング又は前記第２の潜像形成手段が潜像形成を開始するタイミングの少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記記憶手段は前記プロセスカートリッジを用いて形成される画像の濃度に関する情報を記憶することを特徴とする請求項１乃至９いずれか記載の画像形成装置。
【請求項１１】
像担持体を有し、
前記プロセスカートリッジは前記像担持体に露光により潜像を形成する露光手段を有し、
前記制御手段は、前記濃度に関する情報に基づいて前記露光手段の光量を制御することを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
像担持体を有し、
前記プロセスカートリッジは、前記像担持体に露光により潜像を形成する複数の発光素子を備えた露光装置を有し、
前記記憶手段は前記複数の発光素子の露光量情報を記憶し、
前記制御手段は前記露光量情報に基づき前記複数の発光素子の露光量をそれぞれ制御することを特徴とする請求項１乃至１１いずれか記載の画像形成装置。
【請求項１３】
画像形成装置本体内に着脱可能に設けられ、
単数又は複数のプロセス手段と、前記画像形成装置本体が備える制御手段でのプロセス条件の制御に用いられる、前記プロセス手段の少なくとも一つの位置に関する情報が記憶された記憶手段とを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１４】
プロセスカートリッジを画像形成装置本体内に装着し、
前記画像形成装置本体内に装着された前記プロセスカートリッジを用いてテストパターン画像を形成し、
この形成されたテストパターン画像から、前記画像形成装置本体が備える制御手段でのプロセス条件の制御に用いられる、前記プロセスカートリッジに設けられた単数又は複数のプロセス手段の位置に関する情報を検出し、
この検出した位置に関する情報を前記プロセスカートリッジに設けられた記憶手段に書き込んだ後にプロセスカートリッジを出荷することを特徴とするプロセスカートリッジの出荷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置、プロセスカートリッジ、及びプロセスカートリッジの出荷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置であって、画像形成装置本内に着脱されるプロセスカートリッジを有する技術が知られている。また、このようなプロセスカートリッジに例えば不揮発性のメモリ等からなる記憶手段を設け、この記憶手段にプロセスカートリッジに設けられた感光体の感度情報やプロセスカートリッジの使用量等に関する情報等を記憶させ、これらの情報に基づいて画像形成装置本体に設けられた制御手段で画像形成プロセス条件を制御する技術が知られている（特許文献１〜４）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１２０１９８
【特許文献２】特開平９−１９０１４０
【特許文献３】特開２０００−４７４５９
【特許文献４】特開２０００−２４２１５５
【特許文献５】特開２００４−１８８６６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、たとえ記憶手段に記憶された情報を用いて制御手段が画像形成プロセスの制御を行ったとしても、例えばプロセスカートリッジに設けられたプロセス手段の位置に製造誤差がある等の各プロセスカートリッジの初期特性のばらつきを原因として、画像不良が生じたり、使用されるプロセスカートリッジによって形成される画像品質にばらつきが生じたりすることがあるとの問題点があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決しょうよとしてなされたものであり、画像形成装置本体内に着脱されるプロセスカートリッジを有する画像形成装置において生じる画像不良と、使用するプロセスカートリッジにより生じる画像品質のばらつきとを低減させる画像形成装置、プロセスカートリッジ、及びプロセスカートリッジの出荷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴とするところは、単数又は複数のプロセス手段と、前記プロセス手段の少なくとも一つの位置に関する情報を記憶する記憶手段とを有し、画像形成装置本体内に着脱されるプロセスカートリッジと、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて画像形成プロセス条件の制御を行う制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置にある。したがって、プロセスカートリッジに設けられたプロセス手段に位置に製造上の誤差等があったとしても、記憶手段に記憶されたプロセス手段の位置の情報に基づいて制御手段により画像形成プロセスの制御がなされるので、画像不良の発生や画像品質のばらつきが抑制される。
【０００７】
好適には、像担持体を有し、前記プロセスカートリッジは、前記像担持体に作用する第１のプロセス手段と、この第１のプロセス手段による作用を受けた前記像担持体に作用する第２のプロセス手段とを有し、前記記憶手段は、前記第１のプロセス手段及び前記第２のプロセス手段がそれぞれ前記像担持体に作用する位置に関する情報を記憶する。したがって、第１のプロセス手段が像担持体に作用する位置、又は第２のプロセス手段が像担持体に作用する位置に製造上の誤差等があったとしても、この位置の誤差を原因とする画像不良の発生や画像品質のばらつきが抑制される。
【０００８】
また、好適には、像担持体を有し、前記プロセスカートリッジは、前記像担持体に作用する第１のプロセス手段と、この第１のプロセス手段による作用を受けた前記像担持体に作用する第２のプロセス手段とを有し、前記記憶手段は、前記第１のプロセス手段が前記像担持体に作用する位置と前記第２のプロセス手段が前記像担持体に作用する位置との距離に関する情報を記憶する。したがって、第１のプロセス手段が像担持体に作用する位置と第２のプロセス手段が像担持体に作用する位置との距離に製造上に誤差等があったとしても、この誤差を原因とする画像不良の発生や画像品質のばらつきが抑制される。
【０００９】
また、好適には、像担持体を有し、前記プロセスカートリッジは、前記像担持体に作用する第１のプロセス手段と、この第１のプロセス手段による作用を受けた前記像担持体に作用する第２のプロセス手段とを有し、前記記憶手段は、前記像担持体の前記第１のプロセス手段の作用を受けた部分が、前記第２の像担持体による作用を受けるまでの時間に関する情報を記憶する。したがって、像担持体の第１のプロセス手段の作用を受けた部分が、第２のプロセス手段による作用を受けるまでの時間に設計値と差異があったとしても、この差異を原因とする画像不良の発生や画像品質のばらつきが抑制される。
【００１０】
また、好適には、前記像担持体は、前記プロセスカートリッジに設けられる。
【００１１】
また、好適には、前記第１のプロセス手段は前記像担持体を帯電する帯電手段からなり、前記第２のプロセス手段は前記像担持体に形成された潜像を現像する現像手段からなる。したがって、帯電手段が像担持体に作用する位置又は現像装置が像担持体に作用する位置とに製造上の誤差等があったとしても、この誤差を原因とする画像不良の発生や画像品質のばらつきが抑制される。
【００１２】
また、好適には、前記制御手段は、前記帯電手段に帯電バイアスが印加されるタイミング又は前記現像手段に現像バイアスが印加されるタイミングの少なくとも一方を制御する。
【００１３】
また、好適には、前記プロセスカートリッジは、少なくとも第１の像担持体と第２の像担持体とを有し、前記記憶手段は、前記第１の像担持体と前記第２の像担持体との位置に関する情報を記憶する。したがって、記憶手段に記憶された第１の像担持体と第２の像担持体との位置に基づく情報に基づいて、制御手段が画像形成プロセス条件の制御を行う。
【００１４】
また、好適には、前記第１の像担持体に潜像を形成する第１の潜像形成手段と、前記第２の像担持体に潜像を形成する第２の潜像形成手段とを有し、前記制御手段は、前記第１の潜像形成手段が潜像形成を開始するタイミング又は前記第２の潜像形成手段が潜像形成を開始するタイミングの少なくとも一方を制御する。したがって、潜像を形成するタイミングを制御することで、例えば、第１の像担持体を用いて形成される画像の先端部と第２の像担持体を用いて形成される画像の先端部とを、位置ズレなく重ねることが可能となる。
【００１５】
また、好適には、前記記憶手段は前記プロセスカートリッジを用いて形成される画像の濃度に関する情報を記憶する。したがって、この濃度に関する情報に基づいて制御手段が画像形成プロセス条件を制御する。
【００１６】
また、好適には、像担持体を有し、前記プロセスカートリッジは前記像担持体に露光により潜像を形成する露光手段を有し、前記制御手段は、前記濃度に関する情報に基づいて前記露光手段の光量を制御する。したがって、露光量を制御し、像担持体に形成される静電潜像の電位を制御することで、各プロセスカートリッジを用いて形成される画像の濃度のばらつきが抑制することが可能となる。
【００１７】
また、好適には、像担持体を有し、前記プロセスカートリッジは、前記像担持体に露光により潜像を形成する複数の発光素子を備えた露光装置を有し、前記記憶手段は前記複数の発光素子の露光量情報を記憶し、前記制御手段は前記露光量情報に基づき前記複数の発光素子の光量をそれぞれ制御する。したがって、発光素子ごとに露光量が制御されるので、発光素子ごとの露光量のばらつきを抑制することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の第２の特徴とするところは、画像形成装置本体に着脱可能に設けられ、単数又は複数のプロセス手段と、前記画像形成装置本体が備える制御手段でのプロセス条件の制御に用いられる、前記プロセス手段の少なくとも一つの位置に関する情報が記憶された記憶手段とを有することを特徴とするプロセスカートリッジにある。したがって、プロセスカートリッジに設けられたプロセス手段に位置に製造上の誤差があったとしても、記憶手段に記憶されたプロセス手段の位置の情報に基づいて、画像形成装置本体に設けられた制御手段により画像形成プロセスの制御がなされるので、画像不良の発生や画像品質のばらつきが抑制される。
【００１９】
また、本発明の第３の特徴とするところは、プロセスカートリッジを画像形成装置本体内に装着し、前記画像形成装置本体内に装着された前記プロセスカートリッジを用いてテストパターン画像を形成し、この形成されたテストパターン画像から、前記画像形成装置本体が備える制御手段でのプロセス条件の制御に用いられる、前記プロセスカートリッジに設けられた単数又は複数のプロセス手段の位置に関する情報を検出し、この検出した位置に関する情報を前記プロセスカートリッジに設けられた記憶手段に書き込んだ後にプロセスカートリッジを出荷することを特徴とするプロセスカートリッジの出荷方法にある。したがって、出荷されユーザの元にプロセスカートリッジが届いた時点で、記憶手段にプロセス手段の位置に関する情報が既に書き込まれている。このため、この記憶手段に書き込まれた情報に基づいて、画像形成装置本体に設けられた制御手段により画像形成プロセスの制御がなされるので、プロセスカートリッジを交換した際に、ユーザやサービスマンが画像形成プロセス条件の設定や調整をしなくても画像不良の発生や画像品質のばらつきが抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、画像形成装置本体内に着脱されるプロセスカートリッジを有する画像形成装置において生じる画像不良と、使用するプロセスカートリッジにより生じる画像品質のばらつきとを低減させる画像形成装置、プロセスカートリッジ、及びプロセスカートリッジの出荷方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１０の構成が示されている。
画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２に、画像形成プロセス系１４と、この画像形成プロセス系１４における画像形成のタイミングに合わせて記録媒体として用いられるシート５２を搬送するシート搬送系５０と、画像形成プロセス系１４を制御するとともにシート搬送系５０におけるシート５２の搬送のタイミングを制御する制御部７０と、原稿から画像を読み取る画像読取部（ＩＩＴ：Ｉｍａｇｅ Ｉｎｐｕｔ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）８０と、画像形成装置１０に接続されるＰＣ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）２００や画像読取部８０などから入力された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理部（ＩＰＳ：Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）９０とを備えている。
【００２２】
画像形成プロセス系１４は、画像形成装置本体１２内に着脱されるプロセスカートリッジ１６と、転写手段として用いられる転写装置３４と、定着手段として用いられる定着装置３８とを有している。
【００２３】
プロセスカートリッジ１６は、像担持体として用いられる感光体ドラム１８と、感光体ドラム１８を帯電させる帯電手段として用いられる帯電装置２０と、帯電装置２０によって帯電された感光体ドラム１８に露光により潜像を形成する露光手段として用いられる露光装置２２と、露光装置２２により形成された潜像を現像する現像手段として用いられる現像装置２６と、現像装置２６により形成されたトナー像をシート５２に転写した後に感光体ドラム１８に残留したトナーを除去するクリーニング手段として用いられるクリーニング装置３０と、記憶手段として用いられるメモリ３２とを有している。
【００２４】
帯電装置２０は、感光体ドラム１８に接触又は近接する帯電ロール２１を有し、感光体ドラム１８の表面を均一に−７００Ｖに帯電させる。
【００２５】
露光装置２２は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）プリントヘッドからなり、発光素子として用いられる複数のＬＥＤチップ２４が主走査方向（感光体ドラム１８の回転方向と垂直方向）に並べて配置されている。このＬＥＤチップ２４は、解像度に応じた画素数（シート５２上に形成される画像のドット数）分、主走査方向に配列されている。例えば、Ａ３サイズの短手（２９７ｍｍ）を主走査方向とする場合、６００ｄｐｉの解像度では約４２．３ｎｍごとに７０２０個のＬＥＤチップ２４が設けられる。この露光装置２２では、感光体ドラム１８の最終的に形成される画像のトナーが付着する部分に相当する部分に露光がなされ、この部分に−２００Ｖの静電潜像を形成する。
【００２６】
現像装置２６は、マイナス帯電したトナーとプラス帯電したキャリアとが用いられる２成分現像装置であり、現像電極として用いられ−５００Vの現像バイアスが印加される現像ロール２８を有する。この現像装置２６は、感光体ドラム１８の表面に形成された−２００Vの静電潜像にマイナス帯電したトナーを付着させて、感光体ドラム１８の表面にトナー像を形成する。
【００２７】
画像形成プロセス系１４をなす転写装置３４、定着装置３８、帯電装置２０、露光装置２２、現像装置２６、及びクリーニング装置３０は、それぞれシート５２に画像形成を行う画像形成プロセスを実現させるプロセス手段として用いられる。そして、これらのプロセス手段のうち、帯電装置２０が感光体ドラム１８に作用する第１のプロセス手段として用いられ、現像装置２６が第１のプロセス手段により作用を受けた感光体ドラム１８に作用する第２のプロセス手段として用いられる。
【００２８】
この第１の実施形態では、これらのプロセス手段として用いられる複数の部材のうち、帯電装置２０、露光装置２２、現像装置２６、及びクリーニング装置３０がプロセスカートリッジ１６に設けられ、プロセスカートリッジ１６として一体化されているが、プロセスカートリッジ１６が単数又は複数のプロセス手段を有するものであれば、他の構成を採用しても良い。例えば、帯電装置２０と現像装置２６とをプロセスカートリッジ１６に装着し、他のプロセス手段を画像形成装置本体１２に装着する構成を採用しても良い。また、プロセスカートリッジ１６に感光体ドラム１８を設けることに替えて、感光体ドラム１８を画像形成装置本体１２に設けるようにしても良い。
【００２９】
メモリ３２は、プロセスカートリッジ１６が有する帯電装置２０、露光装置２２、現像装置２６、及びクリーニング装置３０とのプロセス手段のうちの、少なくとも一つのプロセス手段の位置に関する情報を記憶する記憶手段として用いられ、プロセスカートリッジ１６の外壁部近傍に装着される。このメモリ３２には、帯電装置２０が感光体ドラム１８に作用する位置である位置Ａに関する情報と、現像装置２６が感光体ドラム１８に作用する位置である位置Ｂに関する情報が記憶される。ここで、位置Ａは、プロセスカートリッジ１６内において帯電装置２０が感光体ドラム１８に作用し感光体ドラム１８を帯電させる位置であり、感光体ドラム１８と帯電装置２０が有する帯電ロール２１とが接触する位置である。また、位置Ｂは、プロセスカートリッジ１６内において現像装置２６が感光体ドラム１８に作用して感光体ドラム１８の表面に形成された潜像を現像する位置に関する位置であり、感光体ドラム１８と現像装置２６が有する現像ロール２８とが最も近接する位置に関する情報である。
【００３０】
メモリ３２において、位置Ａに関する情報と位置Ｂに関する情報とは、位置Ａと位置Ｂとの距離に関する情報として記憶され、位置Ａから位置Ｂまでの感光体ドラム１８の外周に沿っての距離Ｌとして記憶される。また、メモリ３２において、位置Ａと位置Ｂとに関する情報を距離Ｌとして記憶することに替えて、感光体ドラム１８の帯電装置２０により帯電された部分が現像装置２６により現像されるまでに要する時間、すなわち、感光体ドラム１８表面の一点が位置Ａを通過してから位置Ｂに到達するまでの時間として記憶しても良い
【００３１】
また、メモリ３２にはプロセスカートリッジ１６の濃度に関するが記憶される。ここで、プロセスカートリッジ１６の濃度に関する情報とは、未使用の状態にあるプロセスカートリッジ１６用いて形成される画像の濃度に関する情報である。形成される画像の濃度は、例えばプロセスカートリッジ１６に装着される感光体ドラム１８の感度のばらつき等を理由として、同じプロセス条件で画像形成を行ったとしても、用いるプロセスカートリッジ１６でばらつきが生じることがある。
【００３２】
また、メモリ３２には、先述の露光装置２２が有するＬＥＤチップ２４の各々についての露光量情報が記憶されている。先述のようにＬＥＤチップ２４は主走査方向に複数設けられていて、これらの各ＬＥＤチップ２４間で光体ドラム１８に対する露光量に差が生じることがある。
【００３３】
メモリ３２に、プロセス手段の位置に関する情報、プロセスカートリッジ１６の濃度に関する情報、及び複数のＬＥＤチップ２４の各々の露光量情報を書き込む方法については後述する。
【００３４】
転写装置３４は、転写ロール３６を有し、先述の感光体ドラム１８に形成された現像剤像を、感光体ドラム１８と転写ロール３６とのなすニップ部においてシート５２へと転写する。
【００３５】
定着装置３８は、転写装置３４によりシート５２に転写された現像剤像を、熱と圧力とによってシート５２に定着させるとともに、現像剤像が定着されたシート５２を搬送し、画像形成装置本体１２の外部へと排出する。
【００３６】
シート搬送系５０は、シート５２が収容されるシート供給トレー５４と、シート供給トレー５４からシートをピックアップするピックアップロール５６と、シート５２を画像形成プロセス系１４における画像形成のタイミングに合わせて感光体ドラム１８と転写ロール３６とで形成されるニップ部に供給するレジストロール５８とを有する。
【００３７】
画像読取部８０は、ＣＣＤを備えたスキャナからなり、このＣＣＤが原稿の画像データを取得する。
【００３８】
図２には、画像形成装置１０の制御系が示されている。
この制御系は、先述のメモリ３２に記憶された帯電装置２０と現像装置２６との位置に関する情報、プロセスカートリッジ１６の濃度に関する情報、及びＬＥＤチップ２４からなる複数の発光素子の露光量に関する情報が入力される制御部７０を有する。この制御部７０はＣＰＵからなり、メモリ３２に記憶された情報に基づいて画像形成プロセス条件の制御を行う制御手段として用いられる。また、制御部７０は画像処理部９０に接続されていて、画像処理部９０で処理されたＰＣ２００から画像データや画像読取部８０からの画像データが入力される。そして、この制御部７０からの出力に基づいて帯電装置２０と露光装置２２とが制御される。
【００３９】
図３には、制御部７０の制御フローが示されている。
画像形成動作がスタートすると、まず、ステップS１０で画像処理部９０を介して制御部７０に画像データ入力がなされる。そして、次のステップS１２において、プロセスカートリッジ１６に設けられたメモリ３２に記憶された情報を制御部７０が読み出す。
【００４０】
次のステップS１４において、制御部７０は、メモリ３２から読み出された帯電装置２０の位置に関する情報と現像装置２６との位置に関する情報とから、帯電装置２０に帯電バイアスが印加されるタイミングを設定し、帯電装置２０が感光体ドラム１８に作用するタイミングを設定する。
【００４１】
ステップＳ１４における、帯電装置２０が感光体ドラム１８に作用するタイミングの設定について説明する。
画像形成動作の開始時には、まず、帯電装置２０への帯電バイアスの印加が開始され、感光体ドラム１８の表面が図１に示す位置Ａで−７００Ｖに帯電される。そして、この帯電された感光体ドラム１８の表面が感光体ドラム１８の回転によって図１に示す位置Ｂに到達した時点で現像装置２６へ−５００Ｖの現像バイアスの印加が開始されるように、現像バイアスの印加のタイミングと帯電バイアスの印加のタイミングとが設定されている。この場合、帯電装置２０と現像装置２６とが正確に設計値通りの位置に取り付けられていれば、図４（ａ）に示されるように、帯電装置２０による帯電が開始される感光体ドラム１８の表面部分と、現像装置２６に印加された現像バイアスの作用を受け始める感光体ドラム１８の表面部分とが一致する。図４においては、感光体ドラム１８の表面電位が実線で示され、感光体ドラム１８に対向する位置における現像バイアスが破線で示されている。
【００４２】
一方において、例えば製造誤差等を理由として、帯電装置２０の位置、又は現像装置２６の位置に設計値からのずれが生じて、帯電装置２０が感光体ドラム１８に作用する位置Ａと現像装置２６が感光体に作用する位置Ｂとのなす距離Ｌが本来の設計値よりも長くなる場合がある。この場合、感光体ドラム１８表面の帯電が開始された部分が位置Ｂに到達する前に現像バイアスの印加が開始される。よって、感光体ドラム１８の表面に、帯電されていない状態にあって、位置Ｂにおいて−５００Vの現像バイアスが印加された状態にある現像ロール２８の近傍を通過する部分が生じる。そして、この部分には、図４（ｂ）に示すように現像バイアスの作用を受けてマイナス帯電したトナーが付着して、トナーが感光体の表面に帯状に付着するトナーバンドTが形成されてしまう。そして、このトナーバンドTがシートに転写されることでシートに帯状のベタ画像が形成されてしまう。
【００４３】
これとは逆に、帯電装置２０が感光体ドラム１８に作用する位置Ａと現像装置２６が感光体に作用する位置Ｂとのなす距離Ｌが本来の設計値よりも短くなる場合がある。この場合、感光体ドラム１８表面の帯電が開始された部分が位置Ｂを通過した後に現像バイアスの印加が開始される。よって、感光体ドラム１８の表面に、−７００Vに帯電された状態にあるものの、位置Ｂにおいて現像バイアスが印加されていない状態にある現像ロール２８の近傍を通過する部分が生じる。そして、この部分には、図４（ｃ）に示すようにプラス帯電したキャリアが付着して、キャリアが帯状に付着するキャリアバンドCが形成されてしまう。そして、キャリアバンドCを形成するキャリアにはトナーが付着されているため、このトナーがシートに転写されることでシートに汚れが生じてしまう。
【００４４】
そこで、ステップＳ１４においては、帯電装置２０の位置に関する情報と現像装置２６の位置に関する情報とから、図１に示す位置Ａと位置Ｂとの距離Ｌが設計値よりも長い場合は、現像バイアスが印加されるタイミングと転写バイアスが印加されるタイミングとを合致させるように、制御部７０が転写バイアスが印加されるタイミングを基準となるタイミングよりも早くして、トナーバンドの発生を防止する。また、位置Ａと位置Ｂとの距離Ｌが設計値よりも短い場合は、現像バイアスが印加されるタイミングと転写バイアスが印加されるタイミングとを合致させるように、制御部７０が転写バイアスが印加されるタイミングを基準となるタイミングよりも遅くしてキャリアバンドの発生を防止する。
【００４５】
このステップS１４において、以上のように帯電装置２０が感光体ドラム１８に作用するタイミングを制御するため、画像形成装置本体１２に装着された画像形成に用いられるプロセスカートリッジ１６における帯電装置２０の位置と現像装置２６の位置と設計値からのずれがあっても、形成される画像にトナーバンドやキャリアバンドが形成されるとの画像不良の発生が軽減される。
【００４６】
ここで、制御部７０は、帯電装置２０が感光体ドラム１８に作用するタイミング又は現像装置２６が感光体ドラム１８に作用するタイミングの少なくとも一方を制御するものであれば良い。よって、ステップS１４において、帯電装置２０に帯電バイアスが印加されるタイミングを制御部７０で制御することで帯電装置２０が感光体ドラム１８に作用するタイミングを制御することに替えて、現像装置２６に現像バイアスが印加されるタイミングを制御することで現像装置２６が感光体ドラム１８に作用するタイミングを制御しても良い。また、ステップS１４において、帯電装置２０が感光体ドラム１８に作用するタイミングと、現像装置２６が感光体ドラムに作用するタイミングとの双方を制御部７０で制御しても良い。
【００４７】
次のステップS１６において、制御部７０は、メモリ３２に記憶されたプロセスカートリッジ１６の濃度に関する情報に基づいて、露光装置２２全体の露光量の設定を行う。
【００４８】
ステップＳ１６における露光装置２２の露光量の設定について説明する。
プロセスカートリッジ１６を用いて形成される画像の濃度が設計値通りである場合、図５（ａ）に示すように、帯電装置２０により−７００Vに帯電された状態にある感光体ドラム１８表面のトナー像が形成される部分を露光装置２２により基準となる露光量で露光することで−２００Ｖの静電潜像を形成し、この静電潜像を−５００Ｖの現像バイアスが印加された現像ロール２８を用いて現像することで感光体ドラム１８の表面にトナー像を形成する。これに対して、形成される画像の濃度が低いプロセスカートリッジ１６を用いる場合は、制御部７０が、感光体ドラム１８の表面に生成される潜像の電位と現像バイアスとの電位差が大きくなるように、露光装置２２の露光量を基準となる露光量よりも大きく設定する。例えば、図５（ｂ）に示すように、露光量を大きくすることで感光体ドラム１８に−１５０Ｖの潜像を形成するようにする。一方、形成される画像の濃度が高いプロセスカートリッジ１６を用いる場合は、制御部７０が、感光体ドラム１８の表面に生成される潜像の電位と現像バイアスとの電位差が小さくなるように、露光装置２２の露光量を基準となる露光量よりも小さく設定する。例えば、図５（ｃ）に示すように、露光量を小さくすることで感光体ドラム１８に−２５０Ｖの静電潜像を形成するようにする。
【００４９】
このステップＳ１６において、プロセスカートリッジ１６の濃度情報に基づいて露光装置２２の露光量の設定を行うため、用いるプロセスカートリッジ１６の特性により形成される画像の濃度にばらつきが生じる虞が軽減する。
【００５０】
次のステップS１８において、メモリ３２に記憶された露光装置２２の各ＬＥＤチップ２４で形成される露光像の情報に基づいて、制御部７０は各ＬＥＤチップ２４の露光量を設定する。
本来であれば、主走査方向に並べて設けられた各ＬＥＤチップ２４による露光によって感光体ドラム１８の表面に形成された潜像を現像することにより形成されるトナー像には濃度の差がないはずである。しかしながら、例えは、ＬＥＤチップ２４そのものの性能のばらつきや、ＬＥＤチップ２４の感光体ドラム１８に対する向きのばらつき等の理由で、各ＬＥＤチップ２４より感光体ドラム１８の表面に形成される潜像の電位に差異が生じ、この潜像が現像されて形成されるトナー像の濃度に差異が生じることがある。そこで、この濃度差をなくすように、制御部７０が、ステップS１８において各ＬＥＤチップ２４の露光量の設定を行う。ここで、形成されるトナー像の濃度が低い場合、そのトナー像に相当する静電潜像を形成するＬＥＤチップ２４の露光量を制御部７０は大きく設定する。一方、形成されるトナー像の濃度が高い場合、そのトナー像に相当する静電潜像を形成するＬＥＤチップ２４の露光量を制御部７０は小さく設定する。
【００５１】
次のステップＳ２０で画像形成が開始される。画像形成が開始されると、制御部７０が画像形成プロセス系１４とシート搬送系５０とを制御し、まず、ステップＳ１４で設定されたタイミングにしたがって帯電装置２０が感光体ドラム１８を帯電する。そして、帯電された状態にある感光体ドラム１８の表面を画像処理部９０から得られた画像信号に基づいて、ステップＳ１６とステップＳ１８とで設定された露光量にしたがって露光装置２２が露光して、感光体ドラム１８の表面に静電潜像を形成する。そして、この感光体ドラム１８に形成された静電潜像を現像装置２６が現像し、感光体ドラム１８の表面に現像剤像を形成する。そして、この現像剤像を、シート供給トレー５４からピックアップロール５６によりピックアップされ、レジストロール５８によりタイミングをとって供給されるシート５２へ転写装置３４が転写する。そして、定着装置３８が、シート５２に転写された現像剤像をシート５２に定着するとともに、現像剤像が定着されたシートが画像形成装置本体１２外へと排出する。
【００５２】
次のステップＳ２２で画像形成が終了すると、続くステップＳ２４で、制御部７０は、画像処理部９０からのデータに基づいて、ステップＳ２２で画像形成の終了したシートが最終ページであるか否かの判別を行う。そして、画像形成が終了したシートが最終ページでない判別されると、ステップＳ２０に戻り、次のシートへの画像形成のための一連の画像形成動作が繰り返される。一方、最終ページであるとの判断がなされると画像形成動作が終了する
【００５３】
図６には、図１に示されるプロセスカートリッジ１６が有するメモリ３２に、プロセスカートリッジ１６が有するプロセス手段である帯電装置２０と現像装置２６との位置に関する情報、プロセスカートリッジ１６の濃度に関する情報、及びＬＥＤチップ２４の各々の露光量情報を書き込む方法のフローが示されている。メモリ３２への情報の書き込みは、通常、製造段階においてプロセスカートリッジ１６を出荷する前に行われ、メモリ３２への情報の書き込みが完了した状態でプロセスカートリッジ１６が出荷されユーザに届けられる。
【００５４】
図６に示すように、メモリ１６に情報を書き込むには、まず、ステップＳ５０でプロセスカートリッジ１６が画像形成装置本体１２装着される。ここで、用いられる画像形成装置本体１２としては、検査工程において標準とされる画像形成装置本体１２が用いられる。
【００５５】
次のステップＳ５２で、テスト用画像の形成がなされる。テスト用画像としては、一般に画像形成装置の評価に用いられるテストチャートを用いることが望ましい。
【００５６】
次のステップＳ５４で、テスト用画像が形成されたシート５２からプロセスカートリッジ１６内における帯電装置２０と現像装置２６との位置に関する情報が検出される。先述のように、帯電装置２０が感光体ドラム１８を帯電する位置である位置Ａと、現像装置２６が感光体ドラム１８に形成された静電潜像を現像する位置である位置Ｂとの距離Ｌに設計値からの誤差があると、この誤差に相当する副走査方向の長さを有するトナーバンド又はキャリアバンドがシートに発生する。そこで、このステップＳ５４ではシートに形成されたテストパターン上に発生したトナーバンド又はキャリアバンドの副走査方向の幅を測定して、この値を帯電装置２０と現像装置２６との位置に関する検出値とする。
【００５７】
次のステップＳ５６で、プロセスカートリッジ１６の濃度に関する情報の取得が行われる。濃度に関するデータの取得は、ステップＳ５２においてテスト用チャート画像が形成されたシートの濃度と、検査工程において標準とされるプロセスカートリッジ１６を用いて形成された画像の濃度とを比較することにより行われる。
【００５８】
ステップＳ５４におけるトナーバンド及びキャリアバンドの発生の有無の確認、同ステップにおける発生したトナーバンド及びキャリアバンドの幅の測定、及びステップＳ５６における濃度に関するデータの検出は作業者による目視で行っても良いし、例えば形成された画像をスキャナ等の画像読取装置で読み取り、読み取った画像データを画像処理する等の方法により行っても良い。
【００５９】
次のステップＳ５８で、発光素子であるＬＥＤチップ２４の発光量の検出がなされる。発光量の検出は、ステップＳ５２で形成されたテスト用画像が形成されたシートをスキャナ等の画像読取装置で読み取り、読み取った画像のデータを画像処理して、副走査方向における濃度のムラを検出することにより行われる。
【００６０】
次のステップＳ６０で、ステップＳ５４乃至ステップＳ５６で検出された各検出値がメモリ３２に書き込まれ、メモリ３２にデータが書き込まれた状態でプロセスカートリッジ１６が出荷される。
【００６１】
以上のように、出荷に先立ちメモリ３２に情報が書き込まれ、メモリ３２に情報が書き込まれた状態でプロセスカートリッジ１６はユーザに届けられる。よって、メモリ３２に記憶された情報に基づいて、ユーザがプロセスカートリッジ１６の交換をしようとしている画像形成装置１０の画像形成装置本体１２に設けられた制御部７０が、新たに装着されるプロセスカートリッジ１６に適したものとなるようにプロセス条件の制御を行う。このため、プロセスカートリッジ１６の交換に際して、ユーザやサービスマンがプロセス条件の調整を行う必要がなくなる。
【００６２】
図７において、画像形成装置１０の第２の実施形態が示されている。前述した第１の実施例と比較すると、第１の実施形態に係る画像形成装置１０は、例えばブラック等の単色の画像を形成するものであったのに対して、この第２の実施形態に係る画像形成装置１０は、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックからなる現像剤像を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するものである。したがって、第１の実施形態に係る画像形成装置１０に用いられるプロセスカートリッジ１６が感光体ドラムを１個有するものであるのに対して、この第２の実施形態に係る画像形成装置１０に用いられるプロセスカートリッジ１６は、第１の像担持体として用いられるイエロー画像形成用の感光体ドラム１８Ｙと、第２像担持体として用いられるマゼンダ画像形成用の感光体ドラム１８Ｍと、第３の像担持体として用いられるシアン画像形成用に感光体ドラム１８Ｃと、第４の像担持体として用いられるブラック画像形成用の感光体ドラム１８Ｂとの４個の感光体を有している。また、この第２の実施形態に係る画像形成装置１０は、第１の実施形態に係る画像形成装置１０が有していないシート搬送手段として用いられるシート搬送ベルト４２を有している。
【００６３】
第２の実施形態におけるプロセスカートリッジ１６は、また、感光体ドラム１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂをそれぞれ帯電する帯電装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂと、これらの感光体ドラムをそれぞれ露光する露光装置２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂと、これらの感光体ドラムに露光により形成された静電潜像をそれぞれ現像する現像装置２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｂとを有している。そして、第２の実施形態に係る画像形成装置１０は、各感光体ドラムに形成された現像剤像を、シート搬送ベルト４２により搬送されるシート５２に転写する転写装置３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｂを有している。
【００６４】
第２の実施形態においては、メモリ３２に、感光体ドラム１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂの位置に関する情報がそれぞれ記憶されている。ここで、感光体ドラム１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂの位置に関する情報は、感光体ドラム１８Ｙからシート５２にイエロートナー像の転写がなされる位置ａ、感光体ドラム１８Ｍからシート５２にマゼンダトナー像が転写される位置ｂ、感光体ドラム１８Ｃからシート５２にシアントナー像が転写される位置ｃ、及び感光体ドラム１８Ｂからシート５２にブラックトナー像が転写される位置ｄの、それぞれの位置の間の距離に関する情報等して記憶されている。また、感光体ドラム１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂの位置に関する情報を位置ａ、位置ｂ、位置ｃ、及び位置ｄのそれぞれ位置の距離として記憶することに替えて、シート搬送ベルト４２により搬送されるシート５２表面の一点が位置ａを通過した後に、位置ｂ、位置ｃ、及び位置ｄに到達する時間として記憶させても良い。
【００６５】
また、メモリ３２には、第１の実施形態と同様に、帯電装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂが、それぞれ感光体ドラム１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂに作用する位置に関する情報と、現像装置２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｂが、それぞれ感光体ドラム１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂに作用する位置に関する情報とが記憶される。また、メモリ３２には、プロセスカートリッジ１６を用いて形成される画像の濃度に関する情報が記憶される。ここで、プロセスカートリッジ１６の濃度に関する情報とは、未使用のプロセスカートリッジ１６を用いて形成される画像のイエロー成分、マゼンダ成分、シアン成分、及びブラック成分の濃度に関する情報である。
【００６６】
また、メモリ３２には、第１の実施形態と同様に、露光装置２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂのそれぞれが複数個有するＬＥＤチップ各々の露光量情報が記憶されている。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の部分については、図６に第１の実施形態と同一番号を付してその説明を省略する。
【００６７】
図８において、第２の実施形態における制御部７０の制御フローが示されている。
先述した第１の実施形態の作業フローと比較すると、ステップＳ１２でメモリ３２に記憶された情報を制御部７０が読み出した後、第１の実施形態ではステップＳ１４で帯電バイアス印加のタイミングの設定がなされたのに対して、この第２の実施形態においては、ステップＳ１２の次のステップＳ１３で、メモリ３２に記憶された感光体ドラム１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂの位置に関する情報から、露光装置２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂが、それぞれ感光体ドラム１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂに対する露光を開始するタイミングの設定がなされる。
【００６８】
このステップＳ１３では、感光体ドラム１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂから、それぞれシート５２に転写されるイエロートナー像、マゼンダトナー像、シアントナー像、及びブラックトナー像の先端部がシート５２の表面で重なるように、露光を開始するタイミングの設定が制御部７０によりなされる。例えば、メモリ３２から情報を読み出した結果、図６に示す位置ａと位置ｂとの距離が設計値よりも長かった場合、露光装置２２Ｍが露光を開始するタイミングを基準となるタイミングよりも遅らせる設定をして、シート先端部で画像のイエロー成分の先端部と画像のマゼンダ成分の先端部とが良好に重なるようにする。また、例えば、位置ｃと位置ｄとの距離が設計値よりも短い場合は、露光装置２２Ｂが露光を開始するタイミングを基準となるタイミングよりも早める設定を行う。
【００６９】
次のステップＳ１４では、帯電装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂの各々に帯電バイアスを印加するタイミングの設定を、制御部７０が第１の実施形態のステップＳ１４における帯電装置２０に帯電バイアスを印加するタイミングの設定と同様に行う。
【００７０】
次のステップＳ１６では、露光装置２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂの各々の露光量の設定を、制御部７０が第１の実施形態のステップＳ１６における露光装置２２の露光量の設定と同様に行う。
【００７１】
次のステップＳ１８では、露光装置２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂがそれぞれ複数個を有する各ＬＥＤチップの露光量の設定を、制御部７０が第１の実施形態のステップＳ１８における露光装置２２のＬＥＤチップの露光量の設定と同様に行う。
【００７２】
次のステップＳ２０で画像形成が開始すると、以上の各ステップでなされた設定にしたがって画像形成がなされ、シート搬送ベルト４２により搬送されるシート５２に対して、転写装置３４Ｙがイエロートナー像を、転写装置３４Ｍがマゼンダトナー像を、転写装置３４Ｃがシアントナー像を、そして、転写装置３４Ｂがブラックトナー像を転写する。そして、これらのトナー像が定着装置３８によりシートへと定着され、トナー像の定着がなされたシートが画像形成装置本体１２外へと排出される。
【００７３】
ステップＳ２２で画像形成が終了した後のステップＳ２４については、第１の実施形態のステップＳ２４と同じであるので説明を省略する。
【００７４】
第１の実施形態においては、プロセスカートリッジ１６に設けられたメモリ３２に、帯電装置２０と現像装置２６との位置に関する情報、プロセスカートリッジ１６の濃度に関する情報、及びＬＥＤチップ２４の濃度に関する情報が書き込まれた後、プロセスカートリッジ１６が出荷される。これに対して、第２実施形態においては、これらの情報に加えて、感光体ドラム１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂの位置に関する情報がメモリ３２に書き込まれた後にプロセスカートリッジ１６が出荷される。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上述べたように、本発明は複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置と、これらの画像形成装置の画像形成装置本体内に着脱されるプロセスカートリッジと、プロセスカートリッジの出荷方法とに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の制御装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の画像形成動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置における帯電装置に帯電バイアスを印加するタイミングを設定する方法を説明する説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置における露光装置の露光量を設定する方法を説明する説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るプロセスカートリッジが有する記憶手段に情報を書き込む方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の画像形成動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
１０    画像形成装置
１２    画像形成装置本体
１６    プロセスカートリッジ
１８、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂ    感光体ドラム
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂ    帯電装置
２２、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂ    露光装置
２４    ＬＥＤチップ
２６、２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｂ    現像装置
３２ メモリ
７０    制御部
【図１】
2007140348.tif 000003
【図２】
2007140348.tif 000004
【図３】
2007140348.tif 000005
【図４】
2007140348.tif 000006
【図５】
2007140348.tif 000007
【図６】
2007140348.tif 000008
【図７】
2007140348.tif 000009
【図８】
2007140348.tif 000010