JP6102656B2 - 画像形成装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置およびその製造方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、感光体を露光してその表面に静電潜像を形成し、この静電潜像に現像剤を供給して現像剤像とし、この現像剤像を記録シートなどに転写することで記録シート上に画像を形成するように構成されている。そして、このような画像形成装置において良好な画像を形成するためには、転写電流や帯電バイアス、転写後の除電光量などの制御パラメータを適切に設定する必要がある。この制御パラメータは、感光体の特性に依存する。

感光体の特性は、感光体の製造メーカや、製造ロットによって微妙に異なるため、従来、感光体を識別するために、感光体の回転に伴って回転する部材にスリットの配置を利用した識別情報を設けたり（特許文献１）、感光体または感光体を備えるカートリッジにＩＣタグを設けたりする（特許文献２）構成が採用されている。

特開２００２−２４４５３４号公報 特開２００６−１７８３５３号公報

しかしながら、上記の特許文献のような構成であると、感光体または感光体を備えるカートリッジに、感光体を識別するための情報を組み込んでおかねばならず、製造工程上、煩雑であるという問題がある。
そこで、本発明は、簡易な構成で感光体を識別することができる画像形成装置および特定の感光体を識別した上で製造する画像形成装置の製造方法を提供することを目的とする。

前記した課題を解決するための本発明に係る画像形成装置は、感光体と、当該感光体を帯電させるための帯電器と、感光体を露光するための露光装置と、感光体に現像剤を供給する現像部材と、感光体との間で電流を流すことが可能な検出部材とを含む画像形成部と、当該画像形成部の動作を制御する制御部とを備え、感光体を識別可能に構成されている。
そして、制御部は、露光装置を制御して、感光体の全走査幅のうち第１割合を露光して第１露光部を形成し、および、第１割合よりも小さな第２割合を露光して第２露光部を形成するテスト露光部と、検出部材を制御して、第１露光部に第１テスト電流を流したときの第１電圧、第２露光部に第１テスト電流を流したときの第２電圧、第１露光部に第１テスト電流よりも大きな第２テスト電流を流したときの第３電圧、および、第２露光部に第２テスト電流を流したときの第４電圧を取得するテスト通電部と、テスト通電部が取得した第１〜第４電圧に基づいて感光体を識別する感光体識別部とを備える。

感光体は、露光されると表面電位が変化することにより、露光された部分と露光されていない部分とで電流の流れやすさが異なる。また、この流れやすさは、感光体と検出部材との間で流す電流の大きさによって異なる。本発明者等は、異なる２つの電流値で感光体と検出部材との間で電流を流した場合に、感光体の種類によって、第１露光部における電圧の差（第１電圧と第３電圧の差）と第２露光部における電圧の差（第２電圧と第４電圧の差）に違いがあることを見出した。そのため、画像形成装置の制御部に、これらの第１〜第４電圧に基づいて感光体を識別する感光体識別部を設けることで、感光体を識別し、感光体に応じた適切な画像形成動作を実現することが可能となる。そのため、本発明の画像形成装置では、感光体を識別して、画像形成のための制御パラメータを感光体に適した値を選択するなどして、良好な画像を形成することができる。そして、この構成では、感光体を識別するために、個々の感光体を識別するための情報を感光体に組み込んでおく必要がないので、簡易な構成で感光体を識別することができる。

前記した装置において、感光体識別部は、第１電圧と第２電圧の差と、第３電圧と第４電圧の差とを比較して感光体を識別することができる。

また、前記した装置において、感光体識別部は、第１電圧と第３電圧から求まる第１露光部の電流−電圧特性における勾配と、第２電圧と第４電圧から求まる第２露光部の電流−電圧特性における勾配とを比較して感光体を識別することができる。

また、前記した課題を解決する本発明は、感光体と、当該感光体を帯電させるための帯電器と、感光体を露光するための露光装置と、感光体に現像剤を供給する現像部材と、感光体との間で電流を流すことが可能な検出部材とを含む画像形成部と、当該画像形成部の動作を制御する制御部とを備え、感光体を識別可能に構成された画像形成装置である。
そして、制御部は、露光装置を制御して、感光体の全走査幅のうち第１割合を露光して第１露光部を形成し、および、第１割合よりも小さな第２割合を露光して第２露光部を形成するテスト露光部と、検出部材を制御して、第１露光部に第１テスト電圧を印加したときの第１電流、第２露光部に第１テスト電圧を印加したときの第２電流、第１露光部に第１テスト電圧よりも大きな第２テスト電圧を印加したときの第３電流、および、第２露光部に第２テスト電圧を印加したときの第４電流を取得するテスト通電部と、テスト通電部が取得した第１〜第４電流に基づいて感光体を識別する感光体識別部とを備える。

前記したように、感光体は、露光されると表面電位が変化することにより、露光された部分と露光されていない部分とで電流の流れやすさが異なる。また、この流れやすさは、感光体と検出部材との間で流す電流の大きさによって異なる。このため、異なる２つの電圧値で感光体と検出部材との間で電流を流した場合に、感光体の種類によって、第１露光部における電流の差（第１電流と第３電流の差）と第２露光部における電流の差（第２電流と第４電流の差）に違いが出る。そこで、画像形成装置の制御部に、これらの第１〜第４電流に基づいて感光体を識別する感光体識別部を設けることで、感光体を識別し、感光体に応じた適切な画像形成動作を実現することが可能となる。そのため、本発明の画像形成装置では、感光体を識別して、画像形成のための制御パラメータを感光体に適した値を選択するなどして、良好な画像を形成することができる。そして、この構成では、感光体を識別するために、個々の感光体を識別するための情報を感光体に組み込んでおく必要がないので、簡易な構成で感光体を識別することができる。

この装置において、感光体識別部は、第１電流と第２電流の差と、第３電流と第４電流の差とを比較して感光体を識別することができる。もしくは、感光体識別部は、第１電流と第３電流から求まる第１露光部の電流−電圧特性における勾配と、第２電流と第４電流から求まる第２露光部の電流−電圧特性における勾配とを比較して感光体を識別することができる。

前記した各装置において、検出部材は、例えば、感光体と検出部材との間を通る転写媒体に感光体上の現像剤像を転写するための転写部材である。

そして、この転写部材は、イオン導電性の材料を含んで構成することができる。イオン導電性の材料は、湿度により電流の流れやすさ（電気抵抗値）が大きく変化するが、本発明の装置のように、電圧値の差の比較や、電流値の差の比較などを用いて感光体を識別すると、湿度による影響が小さくなるので、感光体を正しく識別しやすくなる。

前記した各装置において、第１割合は、１００％であり、第２割合は、０％であることが望ましい。

このように、第１割合と第２割合の差を大きくすることで、電圧値の差や、電流値の差に違いが出やすくなるので、感光体を正しく識別しやすくなる。

前記した各装置において、制御部は、テスト通電部により検出部材に通電する際に、現像部材を感光体から離間させることが望ましい。また、制御部は、テスト通電部により検出部材に通電する際に、現像部材から感光体へ現像剤が移動しないように現像部材の電位を制御することが望ましい。

このようにすれば、第１露光部および第２露光部に現像剤が載っていない状態で電流や電圧が検出されるので、現像剤の影響を受けず、感光体を正しく識別しやすくなる。

前記した各装置において、制御部は、印刷ジョブを受信した後、画像形成動作を開始する前に、感光体の識別動作を実行することができる。

また、前記した各装置において、画像形成部を内部に収容する筐体と、筐体の一部を開閉するカバー部材と、当該カバー部材の開閉を検出するセンサとをさらに備えることができる。この場合、制御部は、センサによりカバー部材が閉まったことを検出した場合に、感光体の識別動作を実行することができる。

前記した課題を解決する本発明は、感光体と、当該感光体を帯電させるための帯電器と、感光体を露光するための露光装置と、感光体に現像剤を供給する現像部材と、前記感光体との間で電流を流すことが可能な検出部材とを含む画像形成部を備えた画像形成装置の製造方法である。
この製造方法は、露光装置により、感光体の全走査幅のうち第１割合を露光して第１露光部を形成する工程と、検出部材により、第１露光部に第１電流を流したときの第１電圧、および、第１露光部に第１電流よりも大きな第２電流を流したときの第３電圧を取得する工程と、露光装置により、感光体の全走査幅のうち第１割合よりも小さな第２割合を露光して第２露光部を形成する工程と、検出部材により、第２露光部に第１電流を流したときの第２電圧、および、第２露光部に第２電流を流したときの第４電圧を取得する工程と、第１電圧と第２電圧の差よりも第３電圧と第４電圧の方が小さい場合に合格品とし、第１電圧と第２電圧の差よりも第３電圧と第４電圧の方が小さくない場合に不合格品として感光体を識別する工程とを有する。

このような製造方法によれば、簡易な方法で感光体を識別して画像形成装置を製造することができる。そして、この製造方法により合格品として製造される画像形成装置は、第１電圧と第２電圧の差よりも第３電圧と第４電圧の方が小さいものであるので、通常の感光体よりも、印字面積率の違いによる電圧の変化が小さい感光体であり、印字面積率によらず良好な印字を行うことができる。

本発明の画像形成装置では、感光体を識別するために、個々の感光体を識別するための情報を感光体に組み込んでおく必要がないので、簡易な構成で感光体を識別することができる

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのカラープリンタの概略構成を示す図である。 現像ローラの離間を説明する図である。 制御部を説明するブロック図である。 第１実施形態における感光体の識別を説明する図であり、（ａ）感光体Ａの転写電流と転写バイアスの関係を示すグラフと、（ｂ）感光体Ｂの転写電流と転写バイアスの関係を示すグラフである。 第１実施形態における印刷ジョブを受信したときの感光体の識別処理を示すフローチャートである。 第１実施形態における感光体の識別処理の他の例を示すフローチャートである。 第２実施形態における印刷ジョブを受信したときの感光体の識別処理を示すフローチャートである。 第２実施形態における感光体の識別を説明する図であり、（ａ）感光体Ａの転写電流と転写バイアスの関係を示すグラフと、（ｂ）感光体Ｂの転写電流と転写バイアスの関係を示すグラフである。 第２実施形態における感光体の識別処理の他の例を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る画像形成装置の製造方法を説明するフローチャートである。

［第１実施形態］
次に、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の一例としてのカラープリンタ１について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明において、方向は、カラープリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における左側を「前」、右側を「後」とし、手前側を「右」、奥側を「左」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。

＜カラープリンタの概略構成＞
図１に示すように、カラープリンタ１は、筐体１０内に、給紙部２０と、画像形成部３０とを有している。筐体１０の上側には、後側を支点として上下に回動可能に構成された、筐体１０の上部を開閉するカバー部材の一例としてのアッパーカバー１２が設けられている。筐体１０内の上部前方には、アッパーカバー１２の開閉を検出するセンサの一例としてのカバーセンサ１０３が設けられている。

給紙部２０は、筐体１０内の下部に設けられ、転写媒体の一例としての用紙Ｓを収容する給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１から記録シートの一例としての用紙Ｓを画像形成部３０に供給する供給機構２２とを主に備えている。給紙トレイ２１内の用紙Ｓは、供給機構２２によって１枚ずつ分離されて画像形成部３０に供給される。

画像形成部３０は、露光装置の一例としての４つのＬＥＤユニット４０と、４つのプロセスユニット５０と、転写ユニット７０と、定着ユニット８０とから主に構成されている。

ＬＥＤユニット４０は、感光体の一例としての感光体ドラム５１の上方に対向して配置され、その下端に左右方向に配列された図示しない複数のＬＥＤ(Light Emitting Diode)を備えている。このＬＥＤユニット４０は、画像データに基づいて発光部が明滅することで、感光体ドラム５１の表面を露光する。また、ＬＥＤユニット４０は、保持部１４を介してアッパーカバー１２に保持されており、アッパーカバー１２を開くことで感光体ドラム５１から離間するように構成されている。

プロセスユニット５０は、アッパーカバー１２と給紙トレイ２１との間で前後方向に並んで配置されており、アッパーカバー１２が開かれた状態において筐体１０に対し着脱可能に装着される構成となっている。各プロセスユニット５０は、感光体ドラム５１と、感光体ドラム５１を帯電させるための帯電器５２と、感光体ドラム５１に現像剤の一例としてのトナーを供給するための現像部材の一例である現像ローラ５３と、供給ローラ５４と、層厚規制ブレード５５と、正帯電性のトナーを収容するトナー収容部５６と、感光体ドラム５１との間で電流を流すことで感光体ドラム５１上のトナーを一時的に除去して保持し、または、保持したトナーを感光体ドラム５１に戻すことができるクリーニングローラ５７とを主に備えている。

プロセスユニット５０は、公知のように、感光体ドラム５１を支持する感光体カートリッジ５０Ａに対して、現像ローラ５３を支持するとともにトナーを収容した現像カートリッジ５０Ｂが着脱可能に構成されている。機構の詳細な説明は省略するが、公知のように、現像カートリッジ５０Ｂは、感光体ドラム５１に対して上下に移動可能に構成されており、印字をしない場合や、モノクロ印字の場合に、一部またはすべての現像カートリッジ５０Ｂが上方に移動することで、図２に示すように、現像ローラ５３を感光体ドラム５１から離間することができるように構成されている。

図１に戻り、転写ユニット７０は、給紙部２０とプロセスユニット５０との間に設けられ、駆動ローラ７１と、従動ローラ７２と、無端状のベルトからなる搬送ベルト７３と、検出部材の一例としての４つの転写ローラ７４とを主に備えている。搬送ベルト７３は、駆動ローラ７１と従動ローラ７２との間に張設され、外側の面が各感光体ドラム５１に対向配置されており、その内側には各転写ローラ７４が各感光体ドラム５１との間で搬送ベルト７３を挟持するように配置されている。
転写ローラ７４は、感光体ドラム５１との間で電流を流すことで感光体ドラム５１の表面のトナー像を、搬送ベルト７３で搬送されている用紙Ｓ上に転写することが可能である。転写ローラ７４は、金属の軸７４Ａと、軸７４Ａを覆うように設けられたイオン導電性のゴムからローラ部７４Ｂとを備えて構成されている（図２参照）。

定着ユニット８０は、プロセスユニット５０および転写ユニット７０の後方に設けられ、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１に対向して配置されて加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを主に備えている。

このように構成される画像形成部３０では、まず、各感光体ドラム５１の表面が、帯電器５２により一様に帯電された後、各ＬＥＤユニット４０から照射されるＬＥＤ光により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、各感光体ドラム５１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。

また、トナー収容部５６内のトナーが、供給ローラ５４の回転により現像ローラ５３に供給され、現像ローラ５３の回転により現像ローラ５３と層厚規制ブレード５５との間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ５３上に担持される。

現像ローラ５３上に担持されたトナーは、現像ローラ５３が感光体ドラム５１に対向して接触するときに、感光体ドラム５１上に形成された静電潜像に供給される。これにより、感光体ドラム５１上でトナーが選択的に担持されて静電潜像が可視像化され、反転現像によりトナー像が形成される。

次に、搬送ベルト７３上に供給された用紙Ｓが各感光体ドラム５１と各転写ローラ７４との間を通過することで、各感光体ドラム５１上に形成されたトナー像（現像剤像）が用紙Ｓ上に転写される。
そして、用紙Ｓが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過することで、用紙Ｓ上に転写されたトナー像が熱定着される。

定着ユニット８０の後方には搬送ローラ１５が設けられ、上方には排出ローラ１６が設けられている。定着ユニット８０から排出された用紙Ｓは、搬送ローラ１５および排出ローラ１６によって筐体１０の外部に排出されて排紙トレイ１３に蓄積されるようになっている。

＜感光体ドラムの識別のための構成＞
カラープリンタ１は、画像形成部３０の動作を制御する制御部１００を有しており、制御部１００により、筐体１０に装着されたプロセスユニット５０に含まれる感光体ドラム５１の種類（ここでは、一例として感光体Ａまたは感光体Ｂの２種類とする）を識別することが可能に構成されている。

図３に示すように、制御部１００は、感光体ドラム５１を識別するための構成として、テスト露光部１１０と、テスト通電部１２０と、感光体識別部１３０と、画像形成実行部１４０と、記憶部１９０とを有している。

テスト露光部１１０は、ＬＥＤユニット４０を制御して、感光体ドラム５１の全走査幅のうち第１割合を露光して第１露光部を形成し、および、第１割合よりも小さな第２割合を露光して第２露光部を形成する手段である。第１割合および第２割合の値は任意であるが、第１割合と第２割合の差が大きいほど、取得される電圧値や電流値の差の違いが大きくなって感光体を正しく識別しやすくなる。本実施形態においては、第１割合と第２割合の差をできるだけ大きくするため、第１割合は１００％であり、第２割合は、０％である。

テスト通電部１２０は、転写ローラ７４を定電流制御して、第１露光部に第１テスト電流ＩＴ１を流したときの第１電圧Ｖ１、第２露光部に第１テスト電流ＩＴ１を流したときの第２電圧Ｖ２、第１露光部に第１テスト電流ＩＴ１よりも大きな第２テスト電流ＩＴ２を流したときの第３電圧Ｖ３、および、第２露光部に第２テスト電流ＩＴ２を流したときの第４電圧Ｖ４を取得する手段である。
テスト通電部１２０は、取得した第１〜第４電圧Ｖ１〜Ｖ４を感光体識別部１３０へ出力する。

感光体識別部１３０は、テスト通電部１２０が取得した第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２、第３電圧Ｖ３および第４電圧Ｖ４に基づいて感光体を識別する手段である。本実施形態において、感光体識別部１３０は、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２の差と、第３電圧Ｖ３と第４電圧Ｖ４の差とを比較するため、比較値Ｄ１を、
Ｄ１＝｜Ｖ１−Ｖ２｜−｜Ｖ３−Ｖ４｜
により計算する。そして、この比較値Ｄ１を所定のしきい値Ｖｔｈと比較して、しきい値Ｖｔｈよりも大きければ感光体ドラム５１が感光体Ａであると識別し、しきい値Ｖｔｈよりも大きくなければ感光体ドラム５１が感光体Ｂであると識別する。感光体識別部１３０は、感光体ドラム５１の識別結果を、画像形成実行部１４０へ出力する。

ここで、このような比較値Ｄ１により感光体ドラム５１の種類を識別できる理由について説明する。図４（ａ）、（ｂ）に転写電流と転写バイアス（電圧）の関係を示すように、感光体は、非露光時と全幅露光時とで転写バイアスの値が異なる。これは、感光体の表面が露光されて表面電位が変化したことに起因している。一般的に、多くの感光体は、図４（ｂ）に示すように、非露光時と全幅露光時のグラフが略平行となるのであるが、一部の感光体では、図４（ａ）に示すように、非露光時のグラフの勾配に対して全幅露光時のグラフの勾配が小さくなる。そこで、この勾配の違いを利用して、感光体を識別することが可能となる。

なお、本発明においては、単に、全幅露光時のグラフの勾配がいくつであるかを見ることで感光体を識別するのではなく、全幅露光時のグラフと非露光時のグラフの勾配の差を利用して感光体を識別することで、湿度の変化による転写ローラ７４の電気抵抗値の変化の影響を受けないようにしている。転写ローラ７４は、湿度により電気抵抗が変化し、特に、本実施形態のようにイオン導電性の材料を採用している場合には、湿度の変化に応じて電気抵抗値が非常に大きく変化する。そのため、図４に示した電流−電圧特性における勾配は、湿度の影響を大きく受けるので、勾配の絶対値から感光体を識別しようとしても感光体ドラム５１を正しく識別できない可能性がある。しかし、湿度が変化しても、非露光時と全幅露光時の電流−電圧特性のグラフの勾配に差は出るので、この勾配の差と相関がある値（本実施形態では比較値Ｄ１）を検証することで感光体ドラム５１を正しく識別することが可能となるのである。

画像形成実行部１４０は、感光体識別部１３０が識別した感光体の種類に応じ、記憶部１９０から適切な制御パラメータを取得するとともに、この制御パラメータを用いて画像形成部３０を制御して画像形成を実行するように構成されている。

記憶部１９０は、本実施形態における制御部１００の動作に必要な各種のしきい値や、計算に必要な値を適宜記憶する。また、記憶部１９０は、感光体の種類に対応して、画像形成部３０を制御するための制御パラメータを記憶している。なお、制御パラメータには、例えば、転写電流、転写バイアス、クリーニングローラ５７にかけるクリーニングバイアス、帯電器５２にかける帯電バイアス、ＬＥＤユニット４０の露光出力などが含まれる。また、感光体ドラム５１を露光して除電する除電器がある場合には、除電器の除電光量なども制御パラメータに含まれる。

以上のような構成のカラープリンタ１における、感光体ドラム５１を識別するための動作について説明する。感光体ドラム５１を識別する契機としては、印刷ジョブを受信した場合や、アッパーカバー１２が閉じられた場合などがあるが、ここでは前者の場合を説明する。

図５に示すように、カラープリンタ１は、印刷ジョブを受信すると（Ｓ１０１，Ｙｅｓ）、現像ローラ５３を感光体ドラム５１から離間させる（Ｓ１０２）。これにより、感光体ドラム５１の識別処理中に現像ローラ５３から感光体ドラム５１にトナーが移動することが確実に防止される。

そして、制御部１００は、感光体ドラム５１と転写ユニット７０の動作を開始する（Ｓ１０２）。ここでの感光体ドラム５１と転写ユニット７０の動作は、感光体ドラム５１および転写ローラ７４の回転動作であり、画像形成のための動作ではない。なお、このとき、帯電器５２へ帯電バイアスを印加する。

次に、テスト露光部１１０は、ＬＥＤユニット４０を制御して、感光体ドラム５１の走査幅の１００％の割合（全幅）を露光する（Ｓ１１０）。そして、この露光を続けながら、テスト通電部１２０が、転写ローラ７４を第１テスト電流ＩＴ１で定電流制御して転写バイアスをかけ（Ｓ１１１）、そのときの第１電圧Ｖ１を取得する（Ｓ１１２）。その後、テスト通電部１２０は、転写ローラ７４を第２テスト電流ＩＴ２で定電流制御して転写バイアスをかけ（Ｓ１１３）、そのときの第３電圧Ｖ３を取得する（Ｓ１１４）。

次に、テスト露光部１１０は、ＬＥＤユニット４０を制御して、感光体ドラム５１の露光を停止する（Ｓ１２０）。そして、この露光を停止させたまま、テスト通電部１２０が、転写ローラ７４を第１テスト電流ＩＴ１で定電流制御して転写バイアスをかけ（Ｓ１２１）、そのときの第２電圧Ｖ２を取得する（Ｓ１２２）。その後、テスト通電部１２０は、転写ローラ７４を第２テスト電流ＩＴ２で定電流制御して転写バイアスをかけ（Ｓ１２３）、そのときの第４電圧Ｖ４を取得する（Ｓ１２４）。

このようにして、テスト通電部１２０により第１〜第４電圧Ｖ１〜Ｖ４が取得されると、感光体識別部１３０は、比較値Ｄ１を、
Ｄ１＝｜Ｖ１−Ｖ２｜−｜Ｖ３−Ｖ４｜
により計算する（Ｓ１３０）。そして、感光体識別部１３０は、比較値Ｄ１としきい値Ｖｔｈとを比較し、比較値Ｄ１がしきい値Ｖｔｈよりも大きければ（Ｓ１３１，Ｙｅｓ）、感光体ドラム５１が感光体Ａであると識別する（Ｓ１３２）。そして、画像形成実行部１４０は、記憶部１９０から感光体Ａに適した制御パラメータを取得する（Ｓ１３３）。
一方、比較値Ｄ１がしきい値Ｖｔｈよりも大きくなければ（Ｓ１３１，Ｎｏ）、感光体識別部１３０は、感光体ドラム５１が感光体Ｂであると識別する（Ｓ１３４）。そして、画像形成実行部１４０は、記憶部１９０から感光体Ｂに適した制御パラメータを取得する（Ｓ１３５）。

そして、画像形成実行部１４０は、感光体ドラム５１の種類に応じて取得された制御パラメータを用いて画像形成を実行する（Ｓ１３６）。

このようにして、本実施形態のカラープリンタ１によれば、感光体ドラム５１の種類が感光体Ａであるか感光体Ｂであるかを識別して、感光体ドラム５１の種類に応じた適切な画像形成動作を実現することが可能となる。そして、本実施形態のようにして感光体ドラム５１を識別すると、感光体ドラム５１を識別するために、個々の感光体ドラム５１を識別するための情報を感光体ドラム５１に組み込んでおく必要がないので、簡易な構成で感光体ドラム５１を識別することができる。

そして、本実施形態では、感光体識別部１３０は、非露光時と全幅露光時の電流−電圧特性のグラフの勾配と相関する値である比較値Ｄ１を用いて感光体ドラム５１を識別するので、湿度の影響をあまりうけることなく、正確に感光体ドラム５１を識別することができる。

また、本実施形態では、検出部材として、画像形成装置が通常備える転写ローラ７４を用いているので、コストを上昇させることなく感光体ドラム５１の識別が可能である。

また、本実施形態のカラープリンタ１は、第１割合を１００％とし、第２割合を０％としているので、第１割合と第２割合の差を大きくとって、感光体を正しく識別することができる。

さらに、テスト通電部１２０により転写ローラ７４に通電する際に、現像ローラ５３を感光体ドラム５１から離間させているので、第１露光部および第２露光部にトナーが載っていない状態で識別処理が実行され、第１〜第４電圧Ｖ１〜Ｖ４がトナーの影響を受けず、感光体ドラム５１を正しく識別することができる。

また、制御部１００は、印刷ジョブを受信した後、画像形成動作を開始する前に、感光体ドラム５１の識別動作を実行し、感光体ドラム５１に適した制御パラメータを用いて画像形成を実行するので、良好な画像を形成することができる。

なお、本実施形態においては、比較値Ｄ１を用いて感光体ドラム５１を識別していたが、図６に示すように、転写ローラ７４の電流−電圧特性における勾配を計算して感光体ドラム５１を識別してもよい。図６に示すフローチャートのステップＳ１５１〜Ｓ１５３は、図５におけるステップＳ１３０，Ｓ１３１に代えて実行する処理である。

この処理について説明すると、感光体識別部１３０は、まず、非露光時の勾配ＳＬ１を、
ＳＬ１＝｜Ｖ３−Ｖ１｜／（ＩＴ２−ＩＴ１）
により計算する（Ｓ１５１）。また、全幅露光時の勾配ＳＬ２を、
ＳＬ２＝｜Ｖ４−Ｖ２｜／（ＩＴ２−ＩＴ１）
により計算する（Ｓ１５２）。

そして、感光体識別部１３０は、ＳＬ２−ＳＬ１を所定のしきい値ＳＬｔｈと比較して、しきい値ＳＬｔｈよりも大きければ感光体ドラム５１が感光体Ａであると識別し（Ｓ１３２）、しきい値ＳＬｔｈよりも大きくなければ感光体ドラム５１が感光体Ｂであると識別する（Ｓ１３４）。このように、勾配ＳＬ１，ＳＬ２を計算することによっても、前記実施形態と同様に感光体ドラム５１を識別することが可能である。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、感光体の識別処理を一部変更したものであるので、カラープリンタ１の構成については、制御部１００において第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、その他の説明は省略する。

第２実施形態におけるテスト通電部１２０は、テスト通電時に定電圧制御により転写ローラ７４に転写バイアスをかけ、そのときに流れた電流を取得するように構成されている。すなわち、テスト通電部１２０は、転写ローラ７４を定電圧制御して、第１露光部に第１テスト電圧ＶＴ１を印加したときの第１電流Ｉ１、第２露光部に第１テスト電圧ＶＴ１を印加したときの第２電流Ｉ２、第１露光部に第１テスト電圧ＶＴ１よりも大きな第２テスト電圧ＶＴ２を印加したときの第３電流Ｉ３、および、第２露光部に第２テスト電圧ＶＴ２を印加したときの第４電流Ｉ４を取得する。そして、テスト通電部１２０は、取得した第１〜第４電流Ｉ１〜Ｉ４を感光体識別部１３０へ出力する。

感光体識別部１３０は、テスト通電部１２０が取得した第１電流Ｉ１、第２電流Ｉ２、第３電流Ｉ３および第４電流Ｉ４に基づいて感光体を識別する。本実施形態において、感光体識別部１３０は、第１電流Ｉ１と第２電流Ｉ２の差と、第３電流Ｉ３と第４電流Ｉ４の差とを比較するため、比較値Ｄ２を、
Ｄ２＝｜Ｉ１−Ｉ２｜−｜Ｉ３−Ｉ４｜
により計算する。そして、この比較値Ｄ２を所定のしきい値Ｉｔｈと比較して、しきい値Ｉｔｈよりも大きければ感光体ドラム５１が感光体Ａであると識別し、しきい値Ｉｔｈよりも大きくなければ感光体ドラム５１が感光体Ｂであると識別する。

また、本実施形態においては、テスト通電部１２０により転写ローラ７４に通電する際に、現像ローラ５３を感光ドラム５１から離間させるのに代えて、現像ローラ５３に現像バイアスを印加しないようにすることで現像ローラ５３から感光ドラム５１にトナーが移動するのを抑制するように構成されている。

このように構成された第２実施形態のカラープリンタ１における、感光体ドラム５１を識別するための動作について説明する。なお、ここでは、アッパーカバー１２が閉じられた場合を契機として感光体ドラム５１を識別する場合を説明する。

図７に示すように、カラープリンタ１は、カバーセンサ１０３からアッパーカバー１２が閉まったことを検出すると（Ｓ２０１，Ｙｅｓ）、感光体ドラム５１の識別処理であるステップＳ２０２〜Ｓ２３４を実行する。まず、制御部１００は、現像ローラ５３の現像バイアスを印加しないまま維持する（Ｓ２０２）。これにより、感光体ドラム５１の識別処理中に現像ローラ５３から感光体ドラム５１にトナーが移動することが抑制される。

そして、制御部１００は、感光体ドラム５１と転写ユニット７０の動作を開始する（Ｓ２０２）。ここでの感光体ドラム５１と転写ユニット７０の動作は、感光体ドラム５１および転写ローラ７４の回転動作であり、画像形成のための動作ではない。なお、このとき、帯電器５２へ帯電バイアスを印加する。

次に、テスト露光部１１０は、ＬＥＤユニット４０を制御して、感光体ドラム５１の走査幅の全幅を露光する（Ｓ２１０）。そして、この露光を続けながら、テスト通電部１２０が、転写ローラ７４を第１テスト電圧ＶＴ１で定電圧制御して転写バイアスをかけ（Ｓ２１１）、そのときの第１電流Ｉ１を取得する（Ｓ２１２、図８（ａ），（ｂ）も参照）。その後、テスト通電部１２０は、転写ローラ７４を第２テスト電圧ＶＴ２で定電圧制御して転写バイアスをかけ（Ｓ２１３）、そのときの第３電流Ｉ３を取得する（Ｓ２１４、図８（ａ），（ｂ）も参照）。

次に、テスト露光部１１０は、ＬＥＤユニット４０を制御して、感光体ドラム５１の露光を停止する（Ｓ２２０）。そして、この露光が停止したまま、テスト通電部１２０が、転写ローラ７４を第１テスト電圧ＶＴ１で定電圧制御して転写バイアスをかけ（Ｓ２２１）、そのときの第２電流Ｉ２を取得する（Ｓ２２２、図８（ａ），（ｂ）も参照）。その後、テスト通電部１２０は、転写ローラ７４を第２テスト電圧ＶＴ２で定電圧制御して転写バイアスをかけ（Ｓ２２３）、そのときの第４電流Ｉ４を取得する（Ｓ２２４、図８（ａ），（ｂ）も参照）。

このようにして、テスト通電部１２０により第１〜第４電流Ｉ１〜Ｉ４が取得されると、感光体識別部１３０は、比較値Ｄ２を、
Ｄ２＝｜Ｉ１−Ｉ２｜−｜Ｉ３−Ｉ４｜
により計算する（Ｓ２３０）。そして、感光体識別部１３０は、比較値Ｄ２としきい値Ｉｔｈとを比較し、比較値Ｄ２がしきい値Ｉｔｈよりも大きければ（Ｓ２３１，Ｙｅｓ）、感光体ドラム５１が感光体Ａであると識別する（Ｓ２３２）。一方、比較値Ｄ２がしきい値Ｉｔｈよりも大きくなければ（Ｓ２３１，Ｎｏ）、感光体識別部１３０は、感光体ドラム５１が感光体Ｂであると識別する（Ｓ２３４）。

このようにして、テスト通電時に定電圧制御により転写ローラ７４に転写バイアスをかけ、そのときに流れた電流を取得するようにしても、感光体ドラム５１を識別することが可能である。なお、アッパーカバー１２を閉じた場合には感光体ドラム５１が交換された可能性があるので、この場合に感光体ドラム５１の識別処理をすることで、良好な画像を形成することができる。

なお、第１実施形態と同様に、第２実施形態においても、図９に示すように、転写ローラ７４の電流−電圧特性における勾配を計算して感光体ドラム５１を識別してもよい。図７に示すフローチャートのステップＳ２５１〜Ｓ２５３は、図７におけるステップＳ２３０，Ｓ２３１に代えて実行する処理である。

この処理について説明すると、感光体識別部１３０は、まず、非露光時の勾配ＳＬ１を、
ＳＬ１＝｜ＶＴ２−ＶＴ１｜／（Ｉ３−Ｉ１）
により計算する（Ｓ２５１）。また、全幅露光時の勾配ＳＬ２を、
ＳＬ２＝｜ＶＴ２−ＶＴ１｜／（Ｉ４−Ｉ２）
により計算する（Ｓ２５２）。

そして、感光体識別部１３０は、ＳＬ２−ＳＬ１を所定のしきい値ＳＬｔｈと比較して、しきい値ＳＬｔｈよりも大きければ感光体ドラム５１が感光体Ａであると識別し（Ｓ２３２）、しきい値ＳＬｔｈよりも大きくなければ感光体ドラム５１が感光体Ｂであると識別する（Ｓ２３４）。このように、勾配ＳＬ１，ＳＬ２を計算することによっても、感光体ドラム５１を識別することが可能である。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態は、本発明を画像形成装置の製造方法に適用したもので、カラープリンタ１の構成としては第１実施形態とほぼ同様であり、図４の感光体Ａの場合に合格品であると識別し、感光体Ｂの場合に不合格品であると識別するように構成されている。

このカラープリンタ１に、組み立て後の検査において識別動作を実行させると、図１０に示す処理を実行する。
図１０に示すように、カラープリンタ１は、現像ローラ５３を感光体ドラム５１から離間させる（Ｓ３０２）。これにより、感光体ドラム５１の識別処理中に現像ローラ５３から感光体ドラム５１にトナーが移動することが確実に防止される。

そして、制御部１００は、感光体ドラム５１と転写ユニット７０の動作を開始する（Ｓ３０２）。ここでの感光体ドラム５１と転写ユニット７０の動作は、感光体ドラム５１および転写ローラ７４の回転動作であり、画像形成のための動作ではない。なお、このとき、帯電器５２に帯電バイアスを印加する。

次に、テスト露光部１１０は、ＬＥＤユニット４０を制御して、感光体ドラム５１の走査幅の全幅を露光する（Ｓ３１０）。そして、この露光を続けながら、テスト通電部１２０が、転写ローラ７４を第１テスト電流ＩＴ１で定電流制御して転写バイアスをかけ（Ｓ３１１）、そのときの第１電圧Ｖ１を取得する（Ｓ３１２）。その後、テスト通電部１２０は、転写ローラ７４を第２テスト電流ＩＴ２で定電流制御して転写バイアスをかけ（Ｓ３１３）、そのときの第３電圧Ｖ３を取得する（Ｓ３１４）。

次に、テスト露光部１１０は、ＬＥＤユニット４０を制御して、感光体ドラム５１の露光を停止する（Ｓ３２０）。そして、この露光が停止したまま、テスト通電部１２０が、転写ローラ７４を第１テスト電流ＩＴ１で定電流制御して転写バイアスをかけ（Ｓ３２１）、そのときの第２電圧Ｖ２を取得する（Ｓ３２２）。その後、テスト通電部１２０は、転写ローラ７４を第２テスト電流ＩＴ２で定電流制御して転写バイアスをかけ（Ｓ３２３）、そのときの第４電圧Ｖ４を取得する（Ｓ３２４）。

このようにして、テスト通電部１２０により第１〜第４電圧Ｖ１〜Ｖ４が取得されると、感光体識別部１３０は、｜Ｖ１−Ｖ２｜と｜Ｖ３−Ｖ４｜とを比較し、｜Ｖ１−Ｖ２｜が｜Ｖ３−Ｖ４｜よりも大きければ（Ｓ３３１，Ｙｅｓ）、感光体ドラム５１が合格品であると識別する（Ｓ３３２）。一方、｜Ｖ１−Ｖ２｜が｜Ｖ３−Ｖ４｜よりも大きくなければ（Ｓ３３１，Ｎｏ）、感光体識別部１３０は、感光体ドラム５１が不合格品であると識別する（Ｓ３３４）。

このようなカラープリンタ１の製造方法によると、図４（ａ）に示した感光体Ａのような、全幅露光時における転写電流の違いによる転写バイアスの変化が小さい感光体ドラム５１を採用したカラープリンタ１を製造することができる。このような感光体ドラム５１は、通常の感光体ドラムに比較して印字面積率の違いによる電圧の変化が小さい感光体であるので、特に定電圧制御をした場合などに、印字面積率によらず良好な印字を行うことができる。

［変形例］
以上に本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、適宜変形して実施することができる。
例えば、前記各実施形態においては、感光体の一例として感光体ドラム５１を例示したが、感光体は、ベルト状の形態であってもよい。

前記各実施形態においては、検出部材の一例として転写ローラ７４を例示したが、検出部材は、クリーニングローラ５７であってもよい。

前記各実施形態においては、検出部材がイオン導電性の材料を含むものであったが、カーボンを含むゴムなど、電子による導電性を有する材料を含むものであってもよい。

前記実施形態では、画像形成装置として、カラー印刷が可能なカラープリンタ１を例示したが、画像形成装置は、モノクロ印刷のみが可能なプリンタであってもよい。また、画像形成装置は、プリンタに限定されず、例えば、フラットベッドスキャナなどの原稿読取装置を備える複写機や複合機などであってもよい。

１ カラープリンタ
１０ 筐体
１２ アッパーカバー
２０ 給紙部
３０ 画像形成部
４０ ＬＥＤユニット
５０ プロセスユニット
５０Ａ 感光体カートリッジ
５０Ｂ 現像カートリッジ
５１ 感光体ドラム
５２ 帯電器
５３ 現像ローラ
５７ クリーニングローラ
７０ 転写ユニット
７４ 転写ローラ
８０ 定着ユニット
１００ 制御部
１０３ カバーセンサ
１１０ テスト露光部
１２０ テスト通電部
１３０ 感光体識別部

Claims (14)

1. 感光体と、当該感光体を帯電させるための帯電器と、前記感光体を露光するための露光装置と、前記感光体に現像剤を供給する現像部材と、前記感光体との間で電流を流すことが可能な検出部材とを含む画像形成部と、当該画像形成部の動作を制御する制御部とを備え、前記感光体を識別可能に構成された画像形成装置であって、
   前記制御部は、
   前記露光装置を制御して、前記感光体の全走査幅のうち第１割合を露光して第１露光部を形成し、および、前記第１割合よりも小さな第２割合を露光して第２露光部を形成するテスト露光部と、
   前記検出部材を制御して、前記第１露光部に第１テスト電流を流したときの第１電圧、前記第２露光部に前記第１テスト電流を流したときの第２電圧、前記第１露光部に前記第１テスト電流よりも大きな第２テスト電流を流したときの第３電圧、および、前記第２露光部に前記第２テスト電流を流したときの第４電圧を取得するテスト通電部と、
   前記テスト通電部が取得した前記第１〜第４電圧に基づいて前記感光体を識別する感光体識別部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記感光体識別部は、前記第１電圧と前記第２電圧の差と、前記第３電圧と前記第４電圧の差とを比較して前記感光体を識別することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記感光体識別部は、前記第１電圧と前記第３電圧から求まる前記第１露光部の電流−電圧特性における勾配と、前記第２電圧と前記第４電圧から求まる前記第２露光部の電流−電圧特性における勾配とを比較して前記感光体を識別することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 感光体と、当該感光体を帯電させるための帯電器と、前記感光体を露光するための露光装置と、前記感光体に現像剤を供給する現像部材と、前記感光体との間で電流を流すことが可能な検出部材とを含む画像形成部と、当該画像形成部の動作を制御する制御部とを備え、前記感光体を識別可能に構成された画像形成装置であって、
   前記制御部は、
   前記露光装置を制御して、前記感光体の全走査幅のうち第１割合を露光して第１露光部を形成し、および、前記第１割合よりも小さな第２割合を露光して第２露光部を形成するテスト露光部と、
   前記検出部材を制御して、前記第１露光部に第１テスト電圧を印加したときの第１電流、前記第２露光部に前記第１テスト電圧を印加したときの第２電流、前記第１露光部に前記第１テスト電圧よりも大きな第２テスト電圧を印加したときの第３電流、および、前記第２露光部に前記第２テスト電圧を印加したときの第４電流を取得するテスト通電部と、
   前記テスト通電部が取得した前記第１〜第４電流に基づいて前記感光体を識別する感光体識別部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
5. 前記感光体識別部は、前記第１電流と前記第２電流の差と、前記第３電流と前記第４電流の差とを比較して前記感光体を識別することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記感光体識別部は、前記第１電流と前記第３電流から求まる前記第１露光部の電流−電圧特性における勾配と、前記第２電流と前記第４電流から求まる前記第２露光部の電流−電圧特性における勾配とを比較して前記感光体を識別することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記検出部材は、前記感光体と前記検出部材との間を通る転写媒体に前記感光体上の現像剤像を転写するための転写部材であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記転写部材は、イオン導電性の材料を含んで構成されていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記第１割合は１００％であり、前記第２割合は０％であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、前記テスト通電部により前記検出部材に通電する際に、前記現像部材を前記感光体から離間させることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記制御部は、前記テスト通電部により前記検出部材に通電する際に、前記現像部材から前記感光体へ前記現像剤が移動しないように前記現像部材の電位を制御することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記制御部は、印刷ジョブを受信した後、画像形成動作を開始する前に、前記感光体の識別動作を実行することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記画像形成部を内部に収容する筐体と、前記筐体の一部を開閉するカバー部材と、当該カバー部材の開閉を検出するセンサとをさらに備え、
    前記制御部は、前記センサにより前記カバー部材が閉まったことを検出した場合に、前記感光体の識別動作を実行することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 感光体と、当該感光体を帯電させるための帯電器と、前記感光体を露光するための露光装置と、前記感光体に現像剤を供給する現像部材と、前記感光体との間で電流を流すことが可能な検出部材とを含む画像形成部を備えた画像形成装置の製造方法であって、
    前記露光装置により、前記感光体の全走査幅のうち第１割合を露光して第１露光部を形成する工程と、
    前記検出部材により、前記第１露光部に第１電流を流したときの第１電圧、および、前記第１露光部に前記第１電流よりも大きな第２電流を流したときの第３電圧を取得する工程と、
    前記露光装置により、前記感光体の全走査幅のうち前記第１割合よりも小さな第２割合を露光して第２露光部を形成する工程と、
    前記検出部材により、前記第２露光部に前記第１電流を流したときの第２電圧、および、前記第２露光部に前記第２電流を流したときの第４電圧を取得する工程と、
    前記第１電圧と前記第２電圧の差よりも前記第３電圧と前記第４電圧の方が小さい場合に合格品とし、前記第１電圧と前記第２電圧の差よりも前記第３電圧と前記第４電圧の方が小さくない場合に不合格品として前記感光体を識別する工程とを有することを特徴とする画像形成装置の製造方法。

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