(57)【要約】【課題】現像剤担持体の個体差による画質均一性の低下を抑制することを課題とする。【解決手段】潜像担持体２の表面上に形成された静電潜像を、画像形成装置本体に対して着脱自在な交換ユニットに搭載されている現像剤担持体４ａ上に担持された現像剤により現像する画像形成装置において、前記交換ユニットに設けられ、該交換ユニットに搭載されている現像剤担持体の特性情報を記憶した記憶手段３３と、画像形成装置本体に装着された交換ユニットの記憶手段から取得した特性情報に基づいて作像条件を設定する作像条件設定手段３０とを有する。【選択図】図２
2016224331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体の表面上に形成された静電潜像を、画像形成装置本体に対して着脱自在な交換ユニットに搭載されている現像剤担持体上に担持された現像剤により現像する画像形成装置において、
前記交換ユニットに設けられ、該交換ユニットに搭載されている現像剤担持体の特性情報を記憶した記憶手段と、
画像形成装置本体に装着された交換ユニットの記憶手段から取得した特性情報に基づいて作像条件を設定する作像条件設定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】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記特性情報は、現像剤担持体により現像領域へ搬送される現像剤搬送量に影響を与える現像剤担持体の特性を示す特性情報であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記特性情報は、現像剤担持体の現像剤担持面の表面粗さを示す表面粗さ情報である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に記載の画像形成装置において、
前記現像剤担持体に現像電圧を印加して、前記潜像担持体の表面上の静電潜像へトナーを付着させる現像電界を形成する現像電界形成手段を有し、
前記作像条件設定手段は、前記特性情報が示す現像剤担持体の特性によって前記現像剤搬送量が増えるほど前記現像電圧を小さくすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記静電潜像を形成する前の潜像担持体表面を目標帯電電位に一様に帯電する帯電手段を有し、
前記作像条件設定手段は、前記特性情報が示す現像剤担持体の特性によって前記現像剤搬送量が増えるほど前記目標帯電電圧を大きくすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
所定の現像電圧設定範囲内で設定される現像電圧を前記現像剤担持体に印加して、前記潜像担持体の表面上の静電潜像へトナーを付着させる現像電界を形成する現像電界形成手段を有し、
前記作像条件設定手段は、前記交換ユニットの記憶手段から前記特性情報を取得できない場合、前記現像電圧の大きさを前記現像電圧設定範囲の最小値に設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記静電潜像を形成する前の潜像担持体表面を所定の帯電電位設定範囲内で設定される目標帯電電位に一様に帯電する帯電手段を有し、
前記作像条件設定手段は、前記交換ユニットの記憶手段から前記特性情報を取得できない場合、前記目標帯電電位の大きさを前記帯電電位設定範囲の最大値に設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記静電潜像を形成する前の潜像担持体表面を目標帯電電位に一様に帯電する帯電手段と、
前記現像剤担持体に現像電圧を印加して、前記潜像担持体の表面上の静電潜像へトナーを付着させる現像電界を形成する現像電界形成手段とを有し、
前記作像条件設定手段は、前記交換ユニットの記憶手段から前記特性情報を取得できない場合、前記現像電圧と前記目標帯電電位との差が規定値となるように、前記現像電圧及び前記目標帯電電位を設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記交換ユニットは、該交換ユニットに搭載されている現像剤担持体の特性情報を外部から視認可能に表示する表示手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
潜像担持体の表面上に形成された静電潜像を、画像形成装置本体に対して着脱自在な交換ユニットに搭載されている現像剤担持体上に担持された現像剤により現像する画像形成装置の本体に対して着脱自在に構成され、少なくとも現像剤担持体を搭載したプロセスカートリッジにおいて、
前記現像剤担持体の特性情報を記憶した記憶手段を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置本体に対して着脱自在な交換ユニットとしてのプロセスカートリッジを備えた画像形成装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、潜像担持体としての感光ドラムと現像手段とを含むプロセスカートリッジを備えた画像形成装置が開示されている。この画像形成装置のプロセスカートリッジには、当該プロセスカートリッジに搭載されている感光ドラムについての製造ロットを記憶した記憶手段が搭載されている。この画像形成装置では、プロセスカートリッジの交換時に、その記憶手段から当該感光ドラムの総駆動時間や総電圧印加時間などの履歴情報とともに、当該製造ロットを読み出す。そして、その履歴情報及び製造ロットに基づいて当該感光ドラムの使用量を算出し、算出した使用量に基づいて露光手段による感光ドラムの露光量を制御する。これにより、特許文献１によれば、感光体の製造ロットの違いによって感光体の露光部電位の経時変化が異なって画質の均一性が損なわれる事態を抑制できるとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、本発明者は、鋭意研究の結果、潜像担持体の個体差（製造ロットの違い）だけでなく、現像剤担持体の個体差（作像条件に影響する特性についての個体ごとの違い）も、画質の均一性を低下させる要因になり得ることを見出した。特に、現像剤担持体の表面粗さは製造ばらつきによって個体差が生じやすい。現像剤担持体の表面粗さの違いは、現像剤担持体による現像領域への現像剤搬送量を左右するため、画像濃度を変化させやすく、感光体の個体差よりも画質の均一性を低下させやすい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は、潜像担持体の表面上に形成された静電潜像を、画像形成装置本体に対して着脱自在な交換ユニットに搭載されている現像剤担持体上に担持された現像剤により現像する画像形成装置において、前記交換ユニットに設けられ、該交換ユニットに搭載されている現像剤担持体の特性情報を記憶した記憶手段と、画像形成装置本体に装着された交換ユニットの記憶手段から取得した特性情報に基づいて作像条件を設定する作像条件設定手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、現像剤担持体の個体差による画質均一性の低下を抑制することができるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図２】同カラー画像形成装置における１つのプロセスカートリッジ１の概略構成を示す説明図である。
【図３】現像領域へ搬送されるトナー搬送量が現像ローラの特性の違いによって異なる場合における現像電圧と画像濃度との関係を示すグラフである。
【図４】現像ローラの外周面（トナー担持面）における表面粗さと現像領域へ搬送されるトナー搬送量との関係を示すグラフである。
【図５】交換前のプロセスカートリッジから交換後のプロセスカートリッジへ交換する場合の現像電圧の設定内容を示すグラフである。
【図６】プロセスカートリッジ交換時における作像条件設定処理の一例の流れを示すフローチャートである。
【図７】プロセスカートリッジに設けられる表示手段の一例を示すプロセスカートリッジの側面図である。
【図８】同表示手段により表示されるナンバーと表面粗さの値との関係を示す表である。
【図９】プロセスカートリッジに設けられる表示手段の他の例を示すプロセスカートリッジの上面図である。
【図１０】交換前のプロセスカートリッジから交換後のプロセスカートリッジへ交換する場合の目標帯電電位の設定内容を示すグラフである。
【図１１】プロセスカートリッジ交換時における作像条件設定処理の他の例の流れを示すフローチャートである。
【図１２】プロセスカートリッジ交換時における作像条件設定処理の更に他の例の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を電子写真方式のカラー画像形成装置に適用した一実施形態について説明する。
なお、以下の説明では、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置を例に挙げて説明するが、他の方式のカラー画像形成装置であってもよいし、またモノクロの画像形成装置であってもよい。また、以下の説明では、一成分現像方式を採用しているが、二成分現像方式を採用してもよい。
【０００９】
図１は、本実施形態に係るカラー画像形成装置の概略構成図である。
本画像形成装置は、画像形成装置本体１００に対して着脱可能に構成された４つのプロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋを備えている。各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。
【００１０】
図２は、１つのプロセスカートリッジ１の概略構成を示す説明図である。
具体的には、各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、潜像担持体としての感光体２と、感光体２の表面をトナーと同極性（本実施形態ではマイナス極性）の目標帯電電位に帯電させる帯電処理を行う帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体２の表面にトナー（一成分現像剤）を供給して現像する現像手段としての現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード５を備えている。なお、図１では、イエローのプロセスカートリッジ１Ｙが備える感光体２、帯電ローラ３、現像装置４、クリーニングブレード５のみに符号を付しており、その他のプロセスカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋにおいては符号を省略している。
【００１１】
図１において、各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの上方には、帯電ローラ３により帯電された感光体表面に対して画像情報に応じた露光を行って当該露光部分の電位を落とす露光手段としての露光装置６が配置されている。一方、各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの下方には転写装置７が配設されている。転写装置７は、中間転写体としての無端状ベルトから構成される中間転写ベルト８を有する。中間転写ベルト８は、駆動ローラ９及び従動ローラ１０に張架され、図１の矢印の方向に回転（周回走行）可能に構成されている。
【００１２】
各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体２に対向した位置には、一次転写手段として一次転写ローラ１１がそれぞれ配置されている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面を押圧しており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。また、駆動ローラ９に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配置されている。この二次転写ローラ１２は中間転写ベルト８の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。
【００１３】
また、中間転写ベルト８の図中右端側の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が配置されている。このベルトクリーニング装置１３から伸びた廃トナー移送ホースは、転写装置７の下方に配置された廃トナー収容器１４の入り口部に接続されている。
【００１４】
画像形成装置本体１００の下部には、記録材としての記録用紙Ｐを収容した用紙トレイ１５や用紙トレイ１５から記録用紙Ｐを搬出する給紙ローラ１６等が設けてある。一方、画像形成装置本体１００の上部には、記録用紙を外部に排出するための一対の排紙ローラ１７と排出された記録用紙をストックするための排紙トレイ１８とが配置されている。また、画像形成装置本体１００内には、下部の用紙トレイ１５から上部の排紙トレイ１８へ記録用紙を案内するための搬送経路Ｒが形成されている。この搬送経路Ｒにおいて給紙ローラ１６から二次転写ローラ１２に至る途中には、一対のレジストローラ１９が配設されている。
【００１５】
また、二次転写ローラ１２から排紙ローラ１７に至る途中に、記録用紙上の画像を定着させるための定着装置２０を配設している。この定着装置２０は、加熱源によって加熱される定着部材としての定着ローラ２１と、その定着ローラ２１に接触して定着ニップを形成する対向部材としての加圧ローラ２２と、定着ローラ２１から記録用紙を分離させる分離部材２３等を有する。本実施形態では、定着ローラ２１と加圧ローラ２２が加圧手段によって互いに圧接されることにより、圧接箇所において定着ニップが形成されているが、この構成に限定されるものではない。例えば、定着部材と対向部材の少なくとも一方を無端状ベルトとし、そのベルトをローラ又はパッド等によって相手側に圧接させる構成としてもよい。また、定着部材と対向部材は、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。
【００１６】
次に、図２を参照して、現像装置４の構成について更に説明する。
本実施形態の現像装置４は、一成分現像方式を採用した現像装置である。この現像装置４は、現像ケース内に一成分現像剤としてのトナーＴを収容しており、現像ケースの側部に現像剤担持体としての現像ローラ４ａが配置されている。現像ローラ４ａは、感光体２に対して連れ回り方向に回転駆動する。また、現像ローラ４ａは、現像ケースの内部で現像剤供給部材としての供給ローラ４ｂに当接している。この供給ローラ４ｂは、現像ローラ４ａに対してカウンター方向に回転駆動し、その当接箇所でトナーＴを摺擦して摩擦帯電させるとともに、現像ローラ４ａ上にトナーＴを供給する。
【００１７】
また、現像ローラ４ａは、現像ケースの内部で層厚規制部材としての規制ブレード４ｃに当接している。現像ローラ４ａの表面に供給されて担持されたトナーは、規制ブレード４ｃとの当接箇所（規制箇所）において層厚規制を受けるとともに、その当接箇所において摺擦することにより更に摩擦帯電させる。その後、その規制箇所を通過して薄層状になったトナーは、現像ローラ４ａの回転に伴って、現像ローラ４ａと感光体２とが対向する現像領域へ搬送される。
【００１８】
また、画像形成動作時には、現像ローラ４ａに対し、現像電源３１からトナーの正規帯電極性と同極性（マイナス極性）の現像電圧が印加される。この現像電圧の値は、露光装置６によって露光された感光体表面上の露光部分（潜像部）の電位と、帯電ローラ３による感光体表面の帯電電位（非潜像部）との間で、適宜設定される。このような現像電圧が現像ローラ４ａに出力されることで、現像領域内には、現像ローラ４ａの表面電位と感光体２の表面における潜像部電位との間で電位差が生じる。これにより、現像領域内には現像電界が形成され、正規帯電極性（マイナス極性）に帯電したトナーを現像ローラ４ａから感光体２上の潜像部に付着させることができる。
【００１９】
以下、図１を参照して、本画像形成装置の基本動作について説明する。
画像形成動作の開始指示が入力されると、まず、立ち上げ動作を実行する。具体的には、各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体２が駆動装置によって図の時計回りに回転駆動されるとともに、各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの現像装置４の現像ローラ４ａ及び供給ローラ４ｂや中間転写ベルト８も回転駆動される。
【００２０】
感光体２の回転速度が目標速度で安定したら、その後の所定のタイミングで画像形成動作が開始され、まず、各感光体２の表面が帯電ローラ３によって所定極性（マイナス極性）に一様に帯電される。帯電された感光体２の表面部分には露光装置６からレーザー光Ｌがそれぞれ照射（露光）されて、それぞれの感光体２の表面には静電潜像が形成される。各感光体２への露光処理に用いるそれぞれの画像情報は、所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像には各現像装置４の現像ローラ４ａからトナーが供給され、静電潜像はトナー画像として可視像化される。
【００２１】
また、画像形成動作が開始されると、各一次転写ローラ１１に、トナーの正規帯電極性と逆特性（プラス極性）の定電圧制御又は定電流制御された一次転写電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ１１と各感光体２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体２に形成された各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト８はその表面にフルカラーのトナー像を担持する。
【００２２】
また、上記トナー画像が転写された後の各感光体２の表面に付着する残留トナーは、クリーニングブレード５によって除去される。クリーニングブレード５によって除去されたトナーは、廃トナー移送ホースを介して、転写装置７の下方に配置された廃トナー収容器１４へ搬送される。クリーニング後の感光体表面は、次の画像形成動作に備えられる。
【００２３】
また、画像形成動作が開始されると、画像形成装置の下部では、給紙ローラ１６が回転駆動することによって、用紙トレイ１５に収容された記録用紙Ｐが搬送経路Ｒに送り出される。搬送経路Ｒに送り出された記録用紙Ｐは、レジストローラ１９によってタイミングが計られて、二次転写ローラ１２とそれに対向する駆動ローラ９との間の二次転写ニップに送られる。このとき、二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト８上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性（プラス極性）の二次転写電圧が印加されており、これにより二次転写ニップに転写電界が形成される。二次転写ニップに形成された転写電界によって中間転写ベルト８上のトナー画像が記録用紙Ｐ上に一括して転写される。
【００２４】
トナー画像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置２０へと搬送され、定着ローラ２１と加圧ローラ２２によって記録用紙Ｐが加熱及び加圧されてトナー画像が定着される。トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、分離部材２３によって定着ローラ２１から分離され、排紙ローラ１７によって排紙トレイ１８へと排出される。また、転写後の中間転写ベルト８上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置１３によって除去され、除去されたトナーは廃トナー収容器１４へ搬送され回収される。
【００２５】
以上の説明は、記録用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスカートリッジを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００２６】
次に、作像条件に影響を与える現像ローラ４ａの特性の違い（個体差）によって、画質の均一性が損なわれる不具合について説明する。
ここでは、現像ローラ４ａの特性として、現像ローラ４ａにより現像領域へ搬送されるトナー搬送量に影響を与える特性を例に挙げて説明するが、作像条件に影響を与える現像ローラ４ａの特性であれば、これに限定されることはない。
【００２７】
図３は、現像領域へ搬送されるトナー搬送量が現像ローラ４ａの特性の違いによって異なる場合における現像電圧と画像濃度との関係を示すグラフである。
図３に示すグラフでは、現像領域へ搬送される単位面積当たりのトナー搬送量が、３［ｇ／ｍ２］であるケースと、６［ｇ／ｍ２］であるケースと、１０［ｇ／ｍ２］であるケースについて例示されている。このグラフに示すように、トナー搬送量が多くなるほど、画像濃度が高まるように画質が変化することがわかる。したがって、現像ローラ４ａの個体差によってトナー搬送量が例えば３〜１０［ｇ／ｍ２］の範囲内で変動し得る場合、プロセスカートリッジが交換されて別の現像ローラ４ａに変わると、画像濃度が変化してしまう。
【００２８】
例えば、ベタ画像の目標画像濃度が１．３であり、プロセスカートリッジ交換前の現像ローラ４ａによるトナー搬送量が１０［ｇ／ｍ２］であった場合、現像電圧は−１３０［Ｖ］に設定されている。このとき、プロセスカートリッジの交換により現像ローラ４ａによるトナー搬送量が３［ｇ／ｍ２］になった場合、ベタ画像の画像濃度が１．０まで低下する。その結果、プロセスカートリッジ交換前後における画質の均一性が維持できないだけでなく、画像濃度不足という画質劣化を引き起こす。
【００２９】
また、例えば、ベタ画像の目標画像濃度が１．３であり、プロセスカートリッジ交換前の現像ローラ４ａによるトナー搬送量が３［ｇ／ｍ２］であった場合、現像電圧は−１７０［Ｖ］に設定されている。このとき、プロセスカートリッジの交換により現像ローラ４ａによるトナー搬送量が１０［ｇ／ｍ２］になった場合、ベタ画像の画像濃度が１．９まで高まることになる。その結果、プロセスカートリッジ交換前後における画質の均一性が維持できないだけでなく、トナー消費量が不必要に増大することに加え、本来必要な現像電圧（−１３０［Ｖ］）よりも大きな電圧を印加することになるため、無駄が多い。
【００３０】
図４は、現像ローラ４ａの外周面（トナー担持面）における表面粗さと現像領域へ搬送されるトナー搬送量との関係を示すグラフである。
ここでは、現像領域へ搬送されるトナー搬送量に影響を与える現像ローラ４ａの特性として現像ローラ外周面の表面粗さを例に挙げているが、これに限らず、現像ローラ４ａの硬度、現像ローラ４ａの電気抵抗値などの特性もトナー搬送量に影響を与える。ただし、本発明者らの研究によれば、トナー搬送量に影響を与える現像ローラ４ａの特性の中でも、表面粗さは、トナー搬送量に与える影響が最も大きく、また製造ばらつきによる個体差も大きいので、トナー搬送量を大きくばらつかせる一番の要因となる。すなわち、画質の均一性を維持するうえで、最も大きな阻害要因である。なお、ここでいう表面粗さは、算術平均粗さＲａである。
【００３１】
図４のグラフに示すように、現像ローラ４ａの表面粗さがを大きくなるほど、それに比例して現像領域へ搬送されるトナー搬送量が増加する。よって、プロセスカートリッジが交換されて表面粗さが異なる別の現像ローラ４ａに変わると、現像領域へ搬送されるトナー搬送量が変わり、上述したように画像濃度が変化してしまう。
【００３２】
次に、本実施形態におけるプロセスカートリッジ交換時における作像条件設定処理について説明する。
上述したとおり、プロセスカートリッジの交換によって表面粗さが異なる別の現像ローラ４ａに変わると、同じ作像条件のままでは画質の均一性が維持できなくなる。そこで、本実施形態においては、プロセスカートリッジ交換時に、以下に説明する作像条件設定処理を実行することにより作像条件を調整し、画質の均一性を維持するようにする。
【００３３】
図５は、交換前のプロセスカートリッジから交換後のプロセスカートリッジへ交換する場合の現像電圧の設定内容を示すグラフである。
本実施形態における制御部３０は、トナーの経時劣化度合いに応じて、現像電圧を２段階で設定変更する制御を行う。具体的には、交換前のプロセスカートリッジ（現像ローラ４ａの表面粗さは０．９５［μｍ］である。）が装着されている場合、図５のグラフに示すように、そのプロセスカートリッジの使用量が所定の閾値以下であれば、現像電圧は初期時の−１５０［Ｖ］に設定され、これにより目標画像濃度（１．３）が実現できる。一方、そのプロセスカートリッジの使用量が所定の閾値を超えると、現像電圧は経時の−１３０［Ｖ］に設定変更される。プロセスカートリッジの使用量が所定の閾値を超えると、現像装置４内のトナー劣化によりトナー帯電量の絶対値が低下した状態になっているので、現像電圧に対する画像濃度が上昇する。よって、トナーが劣化した経時では、現像電圧の絶対値を初期時よりも小さくすることで、目標画像濃度（１．３）が実現できる。なお、プロセスカートリッジの使用量は、感光体２の駆動時間や走行距離など、トナーの経時劣化度合いに関連するパラメータを適宜使用できる。
【００３４】
ここで、この交換前のプロセスカートリッジを、現像ローラ４ａの表面粗さが異なる別のプロセスカートリッジへ交換する場合について説明する。
図６は、プロセスカートリッジ交換時における作像条件設定処理の流れを示すフローチャートである。
本実施形態のプロセスカートリッジには、図２に示すように、そのプロセスカートリッジに搭載されている現像ローラ４ａの表面粗さを示す表面粗さ情報（特性情報）を記憶した記憶手段としての記憶部３３が設けられている。交換後のプロセスカートリッジが画像形成装置本体１００に装着された際（Ｓ１のＹｅｓ）、制御部３０は、そのプロセスカートリッジ上の記憶部３３から当該プロセスカートリッジの現像ローラ４ａについての表面粗さ情報を取得する。このとき、表面粗さ情報を取得できたら（Ｓ２のＹｅｓ）、制御部３０は、取得した表面粗さ情報に基づいて現像電圧を設定する（Ｓ３）。
【００３５】
本実施形態では、取得した表面粗さ情報が示す表面粗さが大きいほど小さい現像電圧に設定する。具体的には、図５に示すように、現像ローラ４ａの表面粗さが０．９５である交換前のプロセスカートリッジから、現像ローラ４ａの表面粗さが０．７５である交換後のプロセスカートリッジ（１）へ交換された場合、初期時であれば、現像電圧が−１５０［Ｖ］から−１６０［Ｖ］へ設定変更され、経時であれば、現像電圧が−１３０［Ｖ］から−１４０［Ｖ］へ設定変更される。また、図５に示すように、現像ローラ４ａの表面粗さが０．９５である交換前のプロセスカートリッジから、現像ローラ４ａの表面粗さが１．１５である交換後のプロセスカートリッジ（２）へ交換された場合、初期時であれば、現像電圧が−１５０［Ｖ］から−１４０［Ｖ］へ設定変更され、経時であれば、現像電圧が−１３０［Ｖ］から−１２０［Ｖ］へ設定変更される。
【００３６】
一方、表面粗さ情報を取得できなかった場合（Ｓ２のＮｏ）、制御部３０は、予め決められた設定値に現像電圧を設定する。本実施形態では、現像電圧の大きさ（絶対値）を現像電圧の設定可能範囲である現像電圧設定範囲の最小値に設定する（Ｓ４）。これにより、画像濃度が高まってトナーを不要に消費する事態を回避することができる。もちろん、画質を優先するなどの理由で、現像電圧の大きさ（絶対値）を現像電圧設定範囲の最大値に設定したり、現像電圧設定範囲の中間値に設定したりしてもよい。
【００３７】
ところで、プロセスカートリッジに搭載されている記憶部３３に表面粗さ情報を記憶させる作業は、通常、プロセスカートリッジに現像ローラ４ａを含む各種部材を組み込んだ後に行われる。現像ローラ４ａの表面粗さは、その現像ローラ４ａがプロセスカートリッジに組み込まれる前に所定の測定器を使って測定するなどして得られる。そして、各プロセスカートリッジの記憶部３３に表面粗さ情報を記憶させる作業まで、各プロセスカートリッジ上の現像ローラ４ａの表面粗さ情報は、それぞれのプロセスカートリッジに関連づけて管理される。このとき、この管理が煩雑であると、表面粗さ情報を記憶させる作業をスムーズに行うことができない。
【００３８】
そこで、本実施形態では、プロセスカートリッジに組み込まれた現像ローラ４ａの表面粗さ情報を、プロセスカートリッジの外部から作業者が視認できるように表示する表示手段を設けている。これにより、作業者は、プロセスカートリッジの表示手段に表示されている表面粗さ情報を視認することで、そのプロセスカートリッジの記憶部３３に記憶させるべき表面粗さ情報を容易に確認でき、適切な表面粗さ情報を記憶部３３に記憶させることができる。
【００３９】
図７は、プロセスカートリッジに設けられる表示手段の一例を示すプロセスカートリッジの側面図である。
本例において、プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの側面には開口部２４が設けられており、この開口部２４を介して、プロセスカートリッジ内部の現像ローラ４ａにおける回転軸４ｄの端面が外部から視認できるように構成されている。回転軸４ｄの端面には、その現像ローラ４ａの表面粗さを示すナンバー２５（図７の例では「８」のナンバーが付されている。）が記載されている。このナンバーは、その現像ローラ４ａの表面粗さを測定したときに記入される。
【００４０】
ナンバーと表面粗さの値との関係は、例えば図８に示す表のとおりである。なお、表示手段に表示させる表面粗さ情報は、このようなナンバーである必要はなく、バーコード等の記号であってもよいし、表面粗さの値を直接示す数値であってもよい。バーコード等の記号を用いた場合、バーコードリーダー等の機器で表面粗さ情報を読み取り、読み取った表面粗さ情報を記憶部３３に記憶するようにしてもよい。
【００４１】
以上のような構成によれば、各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの記憶部３３にそれぞれ対応する表面粗さ情報を記憶させる作業を行う際、作業者は、それぞれのプロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの開口部２４を介して視認した表面粗さ情報をその記憶部３３に記憶させる作業を行えばよく、作業が容易になる。
【００４２】
図７に示した例は、プロセスカートリッジの側面から表面粗さ情報を視認する表示手段の例であるが、図９に示すように、プロセスカートリッジの上面から表面粗さ情報を視認する表示手段であってもよい。なお、図９に示す表示手段は、プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの上面には開口部２４が設けられており、この開口部２４を介して、プロセスカートリッジ内部の現像ローラ４ａにおける回転軸４ｄの端部側面が外部から視認できるように構成されたもので、その回転軸４ｄの端部側面に、その現像ローラ４ａの表面粗さを示すナンバー２５が記載されている。
【００４３】
また、本実施形態における作像条件設定処理では、交換後のプロセスカートリッジの現像ローラ４ａの表面粗さ情報に基づいて、現像電圧だけでなく、目標帯電電位も設定変更する。これは、現像ローラ４ａの表面粗さの違いで現像領域へ搬送されるトナー搬送量が変化すると、非露光部へのトナー付着量が変わり、地汚れの発生に影響が出る。具体的には、トナー搬送量が多くなるほど、非露光部へのトナー付着量が増加する傾向にあり、地汚れに影響が出やすい。そのため、トナー搬送量が多くなるほど、目標帯電電位を大きくして、非露光部へのトナー付着を抑制するのが好ましい。ただし、目標帯電電位を大きくしすぎると、画質に悪影響を及ぼすなどの弊害が生じるおそれがある。
【００４４】
図１０は、交換前のプロセスカートリッジから交換後のプロセスカートリッジへ交換する場合の目標帯電電位の設定内容を示すグラフである。
本実施形態における制御部３０は、現像電圧と同様、目標帯電電位を２段階で設定変更する制御を行う。具体的には、交換前のプロセスカートリッジ（現像ローラ４ａの表面粗さは０．９５［μｍ］である。）が装着されている場合、図１０のグラフに示すように、そのプロセスカートリッジの使用量が所定の閾値以下であれば、目標帯電電位は初期時の−１０００［Ｖ］に設定され、これにより弊害を出すことなく地汚れを安定して抑制できる。一方、そのプロセスカートリッジの使用量が所定の閾値を超えると、目標帯電電位は経時の−９００［Ｖ］に設定変更される。プロセスカートリッジの使用量が所定の閾値を超えると、経時使用によって感光体２の膜が削れて、感光体２の帯電効率が高まり、帯電処理後の感光体２の表面電位が大きくなる傾向になる。よって、感光体２の膜が削れた経時では、目標帯電電位の絶対値を初期時よりも小さくすることで、弊害を出すことなく地汚れを安定して抑制できる。
【００４５】
ここで、この交換前のプロセスカートリッジを、現像ローラ４ａの表面粗さが異なる別のプロセスカートリッジへ交換する場合について説明する。
図１１は、プロセスカートリッジ交換時における作像条件設定処理の流れを示すフローチャートである。
本実施形態では、交換後のプロセスカートリッジが画像形成装置本体１００に装着された際（Ｓ１１のＹｅｓ）、制御部３０は、そのプロセスカートリッジ上の記憶部３３から当該プロセスカートリッジの現像ローラ４ａについての表面粗さ情報を取得する。このとき、表面粗さ情報を取得できたら（Ｓ１２のＹｅｓ）、制御部３０は、取得した表面粗さ情報に基づいて目標帯電電位を設定する（Ｓ１３）。
【００４６】
本実施形態では、取得した表面粗さ情報が示す表面粗さが大きいほど大きな目標帯電電位に設定する。具体的には、図１０に示すように、現像ローラ４ａの表面粗さが０．９５である交換前のプロセスカートリッジから、現像ローラ４ａの表面粗さが０．７５である交換後のプロセスカートリッジ（１）へ交換された場合、初期時であれば、目標帯電電位が−１０００［Ｖ］から−９３０［Ｖ］へ設定変更され、経時であれば、目標帯電電位が−９００［Ｖ］から−８６０［Ｖ］へ設定変更される。また、図１０に示すように、現像ローラ４ａの表面粗さが０．９５である交換前のプロセスカートリッジから、現像ローラ４ａの表面粗さが１．１５である交換後のプロセスカートリッジ（２）へ交換された場合、初期時であれば、目標帯電電位が−１０００［Ｖ］から−１０７０［Ｖ］へ設定変更され、経時であれば、現像電圧が−９００［Ｖ］から−９３０［Ｖ］へ設定変更される。
【００４７】
一方、表面粗さ情報を取得できなかった場合（Ｓ１２のＮｏ）、制御部３０は、予め決められた設定値に目標帯電電位を設定する。本実施形態では、目標帯電電位の大きさ（絶対値）を目標帯電電位の設定可能範囲である目標帯電電位設定範囲の最大値に設定する（Ｓ１４）。これにより、地汚れの発生を抑制できる。もちろん、地汚れよりも優先すべき事情があれば、目標帯電電位の大きさ（絶対値）を目標帯電電位設定範囲の最小値に設定したり、目標帯電電位設定範囲の中間値に設定したりしてもよい。
【００４８】
ここでは、目標帯電電位の設定を現像電圧の設定とは独立に行っているが、本実施形態のように現像電圧と目標帯電電位の両方について設定変更する場合には、設定変更後の現像電圧を基準にして目標帯電電位を設定するようにしてもよい。
【００４９】
具体的には、図１２に示すように、交換後のプロセスカートリッジが画像形成装置本体１００に装着された際（Ｓ２１のＹｅｓ）、そのプロセスカートリッジ上の記憶部３３から表面粗さ情報を取得したら（Ｓ２２のＹｅｓ）、制御部３０は、まず、取得した表面粗さ情報に基づいて現像電圧を設定する（Ｓ２３）。続いて、制御部３０は、取得した表面粗さ情報に基づいて地肌ポテンシャルを設定し（Ｓ２４）、設定した現像電圧から設定した地肌ポテンシャルを差し引いた値を目標帯電電位として設定する（Ｓ２５）。このとき、現像ローラ４ａの表面粗さと地肌ポテンシャルとの関係は、表面粗さが大きいほど大きな地肌ポテンシャルに設定する。これは、現像ローラ４ａの表面粗さが大きいほど、現像領域へのトナー搬送量が多くなり、非露光部にトナーが付着する地汚れが発生しやすいので、地肌ポテンシャルを大きくして地汚れの発生を抑制するためである。
【００５０】
一方、プロセスカートリッジ上の記憶部３３から表面粗さ情報を取得できなった場合（Ｓ２２のＮｏ）、制御部３０は、まず、トナーを不要に消費する事態を回避する目的で、現像電圧の大きさ（絶対値）を現像電圧の設定可能範囲である現像電圧設定範囲の最小値に設定する（Ｓ２６）。そして、地肌ポテンシャルを設定可能な最大値に設定し（Ｓ２７）、設定した現像電圧から地肌ポテンシャルの最大値を差し引いた値を目標帯電電位として設定する（Ｓ２８）。これによれば、交換後のプロセスカートリッジにおける現像ローラ４ａの表面粗さが不明であっても、地汚れの発生を抑制することができる。
【００５１】
このように、プロセスカートリッジ上の記憶部３３から表面粗さ情報を取得できなった場合に地肌ポテンシャルを最大値に設定するとき、現像電圧の大きさは必ずしも現像電圧設定範囲の最小値に設定する必要はなく、現像電圧設定範囲の中間値や最大値に設定してもよい。また、仮に、先に目標帯電電位を設定した後に地肌ポテンシャルが最大値になるように現像電圧を設定するという処理を実行する場合の、目標帯電電位の設定も任意の値に設定してもよい。
【００５２】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
感光体２等の潜像担持体の表面上に形成された静電潜像を、画像形成装置本体１００に対して着脱自在なプロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋ等の交換ユニットに搭載されている現像ローラ４ａ等の現像剤担持体上に担持されたトナーＴ等の現像剤により現像する画像形成装置において、前記交換ユニットに設けられ、該交換ユニットに搭載されている現像剤担持体の表面粗さ情報等の特性情報を記憶した記憶部３３等の記憶手段と、画像形成装置本体に装着された交換ユニットの記憶手段から取得した特性情報に基づいて現像電圧や目標帯電電位等の作像条件を設定する制御部３０等の作像条件設定手段とを有することを特徴とする。
本態様によれば、交換された交換ユニットの記憶手段から取得される特性情報から、その交換ユニットに搭載されている現像剤担持体についての作像条件に影響を与える特性を把握することができる。よって、交換ユニットの交換の際に、画像形成装置本体に装着された交換ユニットの記憶情報から特性情報を取得して、現像剤担持体の個体差に応じた適切な作像条件を設定でき、現像剤担持体の個体差による画質均一性の低下を抑制することができる。
【００５３】
（態様Ｂ）
前記態様Ａにおいて、前記特性情報は、現像剤担持体により現像領域へ搬送される現像剤搬送量に影響を与える現像剤担持体の特性を示す特性情報であることを特徴とする。
上述したとおり、現像領域へ搬送される現像剤搬送量は、画像濃度変化や地汚れなどの発生に影響を及ぼす。そのため、交換ユニットの交換により、この現像剤搬送量に影響を与える現像剤担持体の特性が変化すると、画像濃度変化や地汚れなどが発生して、画質の均一性を維持できなくなる。本態様によれば、交換ユニットの交換によりこのような現像剤担持体の特性が変わっても、画像濃度変化や地汚れなどの発生を抑制して、画質の均一性を維持することができる。
【００５４】
（態様Ｃ）
前記態様Ｂにおいて、前記特性情報は、現像剤担持体の現像剤担持面の表面粗さを示す表面粗さ情報であることを特徴とする。
上述したように、現像領域へ搬送される現像剤搬送量に影響を与える現像剤担持体の特性の中で、現像剤担持体の現像剤担持面の表面粗さは特に大きな影響を与える。本態様によれば、交換ユニットの交換により現像剤担持体の表面粗さが変わっても、画像濃度変化や地汚れなどの発生を抑制して、画質の均一性を維持することができる。
【００５５】
（態様Ｄ）
前記態様Ｂ又はＣにおいて、前記現像剤担持体に現像電圧を印加して、前記潜像担持体の表面上の静電潜像へトナーを付着させる現像電界を形成する現像電源３１等の現像電界形成手段を有し、前記作像条件設定手段は、前記特性情報が示す現像剤担持体の特性によって前記現像剤搬送量が増えるほど前記現像電圧を小さくすることを特徴とする。
これによれば、交換ユニットの交換により、現像領域へ搬送される現像剤搬送量に影響を与える現像剤担持体の特性が変わっても、画像濃度変化の発生を抑制して、画質の均一性を維持することができる。
【００５６】
（態様Ｅ）
前記態様Ｂ乃至Ｄのいずれかの態様において、前記静電潜像を形成する前の潜像担持体表面を目標帯電電位に一様に帯電する帯電ローラ３及び帯電電源３２等の帯電手段を有し、前記作像条件設定手段は、前記特性情報が示す現像剤担持体の特性によって前記現像剤搬送量が増えるほど前記目標帯電電圧を大きくすることを特徴とする。
これによれば、交換ユニットの交換により、現像領域へ搬送される現像剤搬送量に影響を与える現像剤担持体の特性が変わっても、地汚れの発生を抑制して、画質の均一性を維持することができる。
【００５７】
（態様Ｆ）
前記態様Ａ乃至Ｅのいずれかの態様において、所定の現像電圧設定範囲内で設定される現像電圧を前記現像剤担持体に印加して、前記潜像担持体の表面上の静電潜像へトナーを付着させる現像電界を形成する現像電源３１等の現像電界形成手段を有し、前記作像条件設定手段は、前記交換ユニットの記憶手段から前記特性情報を取得できない場合、前記現像電圧の大きさを前記現像電圧設定範囲の最小値に設定することを特徴とする。
これによれば、交換ユニットの交換によって現像剤担持体の特性が変わったときに、画像濃度が高まってトナーを不要に消費する事態を回避することができる。
【００５８】
（態様Ｇ）
前記態様Ａ乃至Ｆのいずれかの態様において、前記静電潜像を形成する前の潜像担持体表面を所定の帯電電位設定範囲内で設定される目標帯電電位に一様に帯電する帯電ローラ３及び帯電電源３２等の帯電手段を有し、前記作像条件設定手段は、前記交換ユニットの記憶手段から前記特性情報を取得できない場合、前記目標帯電電位の大きさを前記帯電電位設定範囲の最大値に設定することを特徴とする。
これによれば、交換ユニットの交換によって現像剤担持体の特性が変わったときに、地汚れが発生する事態を回避することができる。
【００５９】
（態様Ｈ）
前記態様Ａ乃至Ｇのいずれかの態様において、前記静電潜像を形成する前の潜像担持体表面を目標帯電電位に一様に帯電する帯電ローラ３及び帯電電源３２等の帯電手段と、前記現像剤担持体に現像電圧を印加して、前記潜像担持体の表面上の静電潜像へトナーを付着させる現像電界を形成する現像電源３１等の現像電界形成手段とを有し、前記作像条件設定手段は、前記交換ユニットの記憶手段から前記特性情報を取得できない場合、前記現像電圧と前記目標帯電電位との差である地肌ポテンシャルが最大値等の規定値となるように、前記現像電圧及び前記目標帯電電位を設定することを特徴とする。
これによれば、交換ユニットの交換によって現像剤担持体の特性が変わったときに、地汚れが発生する事態を回避することができる。
【００６０】
（態様Ｉ）
前記態様Ａ乃至Ｈのいずれかの態様において、前記交換ユニットは、該交換ユニットに搭載されている現像剤担持体の特性情報を外部から視認可能に表示する開口部２４等の表示手段を有することを特徴とする。
これによれば、交換ユニット上の記憶手段にその交換ユニット上の現像剤担持体の特性情報を記憶させる作業を容易にすることができる。
【００６１】
（態様Ｊ）
潜像担持体の表面上に形成された静電潜像を、画像形成装置本体に対して着脱自在な交換ユニットに搭載されている現像剤担持体上に担持された現像剤により現像する画像形成装置の本体に対して着脱自在に構成され、少なくとも現像剤担持体を搭載したプロセスカートリッジにおいて、前記現像剤担持体の特性情報を記憶した記憶手段を有することを特徴とする。
本態様によれば、交換されたプロセスカートリッジの記憶手段から取得される特性情報から、そのプロセスカートリッジに搭載されている現像剤担持体についての作像条件に影響を与える特性を把握することができる。よって、プロセスカートリッジの交換の際に、画像形成装置本体に装着されたプロセスカートリッジの記憶情報から特性情報を取得して、現像剤担持体の個体差に応じた適切な作像条件を設定でき、現像剤担持体の個体差による画質均一性の低下を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋ  プロセスカートリッジ
２  感光体
３  帯電ローラ
４  現像装置
４ａ  現像ローラ
４ｂ  供給ローラ
４ｃ  規制ブレード
４ｄ  回転軸
５  クリーニングブレード
６  露光装置
７  転写装置
８  中間転写ベルト
１１  一次転写ローラ
１２  二次転写ローラ
１３  ベルトクリーニング装置
２０  定着装置
２４  開口部
２５  ナンバー
３０  制御部
３１  現像電源
３２  帯電電源
３３  記憶部
１００  画像形成装置本体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６３】
【特許文献１】特開２００１−３３１００２号公報
【図１】
2016224331.tif 000003
【図２】
2016224331.tif 000004
【図３】
2016224331.tif 000005
【図４】
2016224331.tif 000006
【図５】
2016224331.tif 000007
【図６】
2016224331.tif 000008
【図７】
2016224331.tif 000009
【図８】
2016224331.tif 000010
【図９】
2016224331.tif 000011
【図１０】
2016224331.tif 000012
【図１１】
2016224331.tif 000013
【図１２】
2016224331.tif 000014