JP2008026521A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも表面が金属からなる現像ローラ等の現像剤担持体を用いた画像形成装置において、現像剤担持体に接触する接触部材と現像剤担持体に互いに異なる電圧を印加しても、現像剤担持体と接触部材が破損する恐れを解消する。
【解決手段】現像剤担持体２０が、その少なくとも表面が金属からなるとともに、所定の電圧が印加されるように構成され、現像剤担持体２０に接触して設けられた接触部材２２，２８が、現像剤担持体２０に印加される電圧と異なる電圧が印加されるように構成された画像形成装置２において、現像剤担持体２０の表面にトナー層が形成されていないことを確認する確認手段を設け、確認手段によりトナー層が形成されていないことを確認した場合、その確認後に最初に現像剤担持体２０と接触部材２２，２８に電圧が印加される前に、現像剤担持体２０が所定時間駆動されるように構成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ又はこれらの機能を複合的に備えた複合機等の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、静電潜像担持体に担持された静電潜像に、現像装置から供給するトナーを付着させて現像を行う技術が提案されている。

現像装置としては、図８に示すように、トナーを収容するハウジング２６０と、ハウジング２６０内のトナーを担持する回転可能な現像ローラ２２０と、現像ローラ２２０に接触して設けられるとともに現像ローラ２２０にトナーを供給する回転可能な供給ローラ２２２と、現像ローラ２２０に接触して設けられるとともに現像ローラ２２０に担持されたトナーの層厚を規制する規制部材２２８とを備えたものが提案されている。

図８に示す現像装置２１８を用いて現像を行う場合、先ず、現像ローラ２２０と供給ローラ２２２が接触する供給・回収領域２４６において、トナーが現像ローラ２２０と供給ローラ２２２との摩擦接触により予備帯電されながら供給ローラ２２２から現像ローラ２２０へ供給される。このようにして現像ローラ２２０に担持されたトナーは、現像ローラ２２０の回転と共に現像ローラ２２０と規制部材２２８との接触部に達すると、層厚が規制されるとともに現像ローラ２２０と規制部材２２８との摩擦接触によりさらに帯電される。このようにして所定の電荷を帯びたトナーは、現像ローラ２２０の回転と共に現像ローラ２２０と静電潜像担持体２０４が対向する現像領域２４８に達すると、現像ローラ２２０と静電潜像担持体２０４との間に形成された電界に応じて静電潜像担持体２０４へ移動し、トナーの付着により静電潜像が顕在化される。

このように、現像ローラ２２０と静電潜像担持体２０４との間には、現像ローラ２２０から静電潜像担持体２０４へのトナーの適切な移動を可能とする電界を形成する必要があり、そのために現像ローラ２２０には所定の電荷が印加される。

また、図８に示す構成の現像装置において、供給ローラから現像ローラへのトナーの供給量を高めるため、現像ローラに印加される電圧と異なる電圧を供給ローラに印加して、供給ローラと現像ローラとの間に所定の電位差を設ける技術が提案されている。この技術により、近年の画像形成装置の高速化に伴うトナーの必要量の増大に対応できるとともに、長期間の使用によりトナーの流動性が低下しても必要な供給量を確保できる。

さらに、現像ローラに担持されたトナーの荷電性を高めるため、現像ローラに印加される電圧と異なる電圧を規制部材に印加して、規制部材と現像ローラとの間に所定の電位差を設ける技術が提案されている。この技術により、近年の画像形成装置の高速化に伴って摩擦帯電の効率が低下したり、長期間の使用により現像ローラの表面と規制部材の表面にトナーが付着することによってトナーの荷電性が低下したりするといった問題を解消できる。

ところで、コストの低減化を図るとともに、現像ローラの外周面の形状の安定化に伴う高画質化を図るため、現像ローラとして金属ローラが用いられることがある。なお、現像ローラとして金属ローラを用いる構成は、例えば特許文献１に開示されている。
特開２００１−３１８５２６号公報

しかし、現像ローラとして金属ローラを用いた場合、供給ローラまたは規制部材と金属ローラとの間にトナーが介在しない状態で、それらの間に電位差を設けると局部的な電流が流れて、金属ローラ、供給ローラ、または規制部材が破損し、画像ノイズが発生する恐れがある。

そこで、本発明は、少なくとも表面が金属からなる現像ローラ等の現像剤担持体を用いたものにおいて、現像剤担持体に接触する接触部材と現像剤担持体に互いに異なる電圧を印加しても、現像剤担持体と接触部材が破損する恐れを解消できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
静電潜像担持体に担持された静電潜像にトナーを付着させて現像を行う現像装置が、トナーを収容するハウジングと、該ハウジング内のトナーを担持するとともに上記静電潜像担持体と対向する現像領域において上記静電潜像担持体へトナーを供給する現像剤担持体と、該現像剤担持体に接触して設けられた１又は複数の接触部材とを備え、
上記現像剤担持体は、その少なくとも表面が金属からなるとともに、所定の電圧が印加されるように構成され、
上記接触部材は、上記現像剤担持体に印加される電圧と異なる電圧が印加されるように構成されたものであって、
上記現像剤担持体の表面にトナー層が形成されていないことを確認する確認手段を備え、
該確認手段によりトナー層が形成されていないことを確認した場合、その確認後に最初に上記現像剤担持体と上記接触部材に電圧が印加される前に、上記現像剤担持体が所定時間駆動されるように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、未使用の現像装置を画像形成装置に装着したときなどに、現像剤担持体の表面にトナー層が形成されていないことを確認した場合、その確認後に最初に現像剤担持体と、該現像剤担持体に接触する供給ローラや規制部材等の接触部材とに電圧が印加される前に、現像剤担持体が所定時間駆動されるように構成されており、これにより現像剤担持体の表面にトナー層が形成されるため、現像剤担持体と接触部材との間にトナーが介在した状態で電位差が設けられることとなる。したがって、現像剤担持体と接触部材との間に局部的な電流が流れることを回避でき、現像剤担持体と接触部材が破損することを防止できる。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置２の概略構成を示す。ただし、本発明の特徴部分を明確にすることで発明の理解を容易にするために、画像形成装置の筺体は図面から除かれている。

画像形成装置２は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等の電子写真式画像形成装置である。現在、電子写真方式の画像形成装置として種々の形態のものが提案されているが、図示する画像形成装置は所謂タンデム方式のカラー画像形成装置である。ただし、本発明は、この種の画像形成装置にのみ適用が限定されるものでなく、他の形態の画像形成装置、例えば、回転軸の周囲に４つの現像装置を配置し、これらを順次静電潜像担持体に対向させてフルカラー画像を作成する所謂４サイクル方式の画像形成装置、または、一つの現像装置しか備えていないモノクロ画像形成装置にも等しく適用できる。

画像形成装置２は、無端状の中間転写ベルト３０を有する。中間転写ベルト３０には、導電性を有する素材が用いられる。

本実施形態では、中間転写ベルト３０は図面の右側と左側にそれぞれ配置された一対のローラ３２，３４に巻回されている。図面の右側のローラ３２は、図示しないモータに駆動連結されており、モータの駆動に基づいて該モータに連結されたローラ３２が回転し、ベルト３０とこれに接する他方のローラ３４が図中反時計回り方向に回転するようにしてある。

図中右側に配置されているローラ３２に支持されているベルト部分の外側には、二次転写ローラ４０が設けてある。二次転写ローラ４０は、ベルト外周面に接触しており、その接触部（ニップ部）が二次転写領域４１を形成している。

図中左側に配置されているローラ３４に支持されているベルト部分の外側には、中間転写ベルトクリーニング部材４２が設けてある。クリーニング部材４２はベルト３０を介してローラ３４に圧接しており、その接触部が未転写トナーを回収する回収領域６２を形成している。

図中左側のローラ３４から図中右側のローラ３２に移動するベルト部分の下には、図中左側から右側に向かって順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像剤をそれぞれ用いて対応する色のトナー像を作成する４つの作像部３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）が、中間転写ベルト３０に沿って配置されている。

各作像部３は、静電潜像担持体として円筒状の感光体４を有する。感光体４の周囲には、その回転方向（図中時計回り方向）に沿って順に、帯電器８、露光装置１０、現像装置１８、一次転写ローラ１４、および感光体クリーニング部材１６が配置されている。一次転写ローラ１４は無端状中間転写ベルト３０の内側に配置されている。現像装置１８の具体的な構成は後述する。

実施形態では、帯電器８としてローラ帯電方式のものが使用されているが、帯電器８の種類は特に限定されるものでなく、コロナ放電方式の帯電チャージャ、ブレード状の帯電部材、またはブラシ状の帯電部材等を用いてもよい。

また、実施の形態では、感光体クリーニング部材１６として板状のブレードが使用されており、その一端側が感光体４の外周面に接触している。ただし、感光体クリーニング部材１６はブレードに限るものでなく、その他のクリーニング部材（例えば、固定ブラシ、回転ブラシ、ローラ、又はそれら複数の部材を組み合わせたもの）を使用することもできる。さらに、感光体クリーニング部材１６は必ずしも設ける必要はなく、感光体４上の未転写トナーの回収を現像装置１８により行うクリーナレス方式を採用することもできる。

画像形成装置２の下部には、給紙装置として給紙カセット４４が着脱可能に配置されている。給紙カセット４４内に積載収容された用紙（記録媒体）３６は、給紙カセット４４の近傍に配置された給紙ローラ５２の回転によって最上部のものから１枚ずつ搬送路５０に送り出されるようになっている。給紙ローラ５２の近傍には、所定のタイミングで用紙３６を二次転写領域４１へ送り出すためのレジストローラ５４が設けられている。

搬送路５０は、給紙カセット４４から、レジストローラ対５４のニップ部、二次転写領域４１、定着ローラ対５６のニップ部を通って、図示しない排紙部まで延びている。

なお、実施形態では、定着装置として定着ローラ５６が用いられているが、定着ローラ５６に代えて、定着ベルト又は非接触式の定着装置を使用することもできる。

画像形成装置２は、１色のトナー（例えばブラック）を用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードと、４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモードとの間で切り替え可能となっている。

カラーモードにおける画像形成動作の一例について簡単に説明する。

先ず、各作像部３では、所定の周速度で回転駆動されている感光体４の外周面が帯電器８により帯電される。次に、帯電された感光体４の外周面には、画像情報に応じた光が露光装置１０から投射され、静電潜像が形成される。続いて、静電潜像は、現像装置１８から供給される現像剤のトナーにより顕在化される。このようにして感光体４上に形成された各色のトナー像は、感光体４の回転により一次転写領域に達すると、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体４から中間転写ベルト３０上へ転写（一次転写）されて重ねられる。

中間転写ベルト３０に転写されることなく感光体４上に残留している未転写トナーは、感光体４とクリーニング部材１６との接触部に達すると、クリーニング部材１６で掻き取られ、感光体４の外周面から除去される。

重ね合わされた４色のトナー像は、中間転写ベルト３０によって二次転写領域４１に搬送される。一方、そのタイミングに合わせて、給紙カセット４４に収容された用紙３６が、二次転写領域４１に搬送される。そして、４色のトナー像が、二次転写領域４１において中間転写ベルト３０から用紙３６に転写（二次転写）される。４色のトナー像が転写された用紙３６は、搬送路５０のさらに下流側へ搬送され、定着ローラ５６によってトナー像が用紙３６に定着された後、図示しない排紙部に送り出される。

二次転写領域４１を通過した中間転写ベルト３０は、クリーニングブレード４２で清掃される。その後、各感光体４及び中間転写ベルト３０の回転駆動が停止される。

次に、現像装置１８の構成を詳細に説明する。実施形態では、４つの作像部３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）の現像装置１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは同様の構成からなり、それぞれ画像形成装置２に対して着脱可能となっている。

図２は、現像装置１８を示す拡大断面図である。現像装置１８は、現像ローラ２０、供給ローラ２２、規制部材２８、及びそれらの部材をトナーと共に収容するハウジング６０を備えている。現像ローラ２０は、請求の範囲における現像剤担持体に対応する部材であり、供給ローラ２２と規制部材２８は、請求の範囲における接触部材に対応する部材である。トナーとしては、例えば負極性の電荷を帯びるものが用いられる。

ハウジング６０内の空間は、ハウジング６０の仕切り部６２で仕切られることによって現像部６６とトナー収容部６８に区分されている。本実施形態において、トナー収容部６８は、現像部６６の上側に配置されている。仕切り部６２には開口部６４が設けられており、開口部６４は、現像装置１８の未使用状態においてトナーシール７０によって塞がれている。これにより、トナー収容部６８にトナーが封入され、現像装置１８の輸送時における落下等の衝撃によりトナーがハウジング６０からこぼれ出ることを防止できる。トナーシール７０は、現像装置１８を初めて使用する際に使用者によって取り除かれるものであり、トナーシール７０を取り除くことにより、トナー収容部６８内のトナーが現像部６６に落下する。

現像ローラ２０と供給ローラ２２は、互いに平行な図示しない回転軸を中心として回転可能に、かつ、互いに接触した状態で設けられている。現像ローラ２０と供給ローラ２２は、図示しない駆動源に連結されており、その駆動源の駆動に基づいて図上反時計回り方向に回転するようになっている。

現像ローラ２０は、円筒状に成型された金属からなる。現像ローラ２０の具体的な素材としては、例えばアルミニウムが用いられる。供給ローラ２２としては、例えば、芯金２４の外周に弾性発泡層２６が形成されたものが用いられる。弾性発泡層２６としては、弾性発泡層２６の表面に接触させた導体と芯金２４との間に電流を流したときの電気抵抗値が１０⁵Ω以下となる素材が用いられ、具体的には、カーボンを含有して電気抵抗値を調整してなるポリウレタン等が用いられる。

規制部材２８は、その一端側においてハウジング６０に固定され、自由端である他端が現像ローラ２０の外周面に接触するように設けられている。規制部材２８としては、例えば、金属板の表面に導電性を有するコート層が形成されたものが用いられる。コート層としては、コート層の表面に接触させた導体と金属板との間に電流を流したときの電気抵抗値が１０⁵Ω以下となる素材が用いられ、具体的には、カーボンを含有して電気抵抗値を調整してなるポリウレタン等が用いられる。

現像装置１８は、現像装置１８の印字枚数情報を含む各種関連情報を記憶する記憶部８０（請求の範囲における記憶手段に対応。）を備えている。記憶部８０としては、従来から提供されている種々の記録媒体が用いられ、具体的には、例えば不揮発性メモリが用いられる。印字枚数情報は、制御部７２から適宜送信される情報に書き換えられる。なお、記憶部８０に記憶されるその他の関連情報としては、例えば、装着位置情報（例えば、画像形成装置正面に向かって左から一番目、二番目、三番目、四番目）、製造番号、対応機種番号、トナーの色情報等が挙げられる。

現像ローラ２０、供給ローラ２２及び規制部材２８には高圧電源８２が接続されている。現像ローラ２０、供給ローラ２２及び規制部材２８には、回路中にツェナーダイオード８４，８６を設けることにより所定の電位差が与えられるようになっている。具体的に、高圧電源８２をオンにすることで、現像ローラ２０には、直流電圧と交流電圧を重畳した電圧Ｖ_Dが印加され、供給ローラ２２には、電圧Ｖ_Dから負極性側に３００Ｖ偏った電圧Ｖ_S（Ｖ_D−３００）が印加され、規制部材２８には、電圧Ｖ_Dから負極性側に２００Ｖ偏った電圧Ｖ_R（Ｖ_D−２００）が印加される。

これにより、現像ローラ２０と供給ローラ２２との間には３００Ｖの電位差が生じ、現像ローラ２０と規制部材２８との間には２００Ｖの電位差が生じる。ただし、これらの電位差の大きさは、トナーの種類や画像形成装置２の印字速度に応じて変更可能である。また、それらの電位差は、画像の印字率（例えば用紙全体の面積Ｓに対する印字部分の面積Ｓ₁の比率（Ｓ₁／Ｓ×１００））、使用環境、又は耐久枚数等に応じて可変制御を行うようにしてもよい。

このように構成された現像装置１８では、ハウジング６０に収容されているトナーは、供給ローラ２２の回転に基づいて、供給ローラ２２の周囲に存在するトナーが図上反時計回り方向に搬送され、現像ローラ２０と供給ローラ２２が対向する供給・回収領域４６で現像ローラ２０に担持される。この際、現像ローラ２０に供給されるトナーは、現像ローラ２０と供給ローラ２２との摩擦接触により予備帯電される。

このとき、現像ローラ２０と供給ローラ２２との間には、所定の電位差（実施形態では３００Ｖ）が設けられ、トナーが供給ローラ２２から現像ローラ２０へ供給される電界が形成されているため、供給ローラ２２から現像ローラ２０へのトナーの供給が、機械的作用（現像ローラ２０に対する供給ローラ２２の圧接）に加えて電気的作用（バイアスの印加）によっても行われることとなり、トナーの供給量を十分に確保できる。

現像ローラ２０に担持されたトナーは、現像ローラ２０の回転と共に、現像ローラ２０と規制部材２８との対向部に達すると、規制部材２８によって層厚が規制されるとともに、規制部材２８との摩擦接触により更に帯電される。

このとき、現像ローラ２０と規制部材２８との間には、所定の電位差（実施形態では２００Ｖ）が設けられ、現像ローラ２０と規制部材２８との対向部を通過するトナーが所定の電荷を帯びるための電界が形成されているため、現像ローラ２０と規制部材２８との対向部を通過するトナーが、機械的作用（摩擦帯電）に加えて、電気的作用（バイアスの印加）によっても帯電されることとなり、トナーの帯電量が不足することを防止できる。

このようにして所定の電荷が与えられたトナーは、現像ローラ２０の回転と共に、感光体４と現像ローラ２０が対向する現像領域４８に達する。現像領域４８に達したトナーは、感光体４が担持する静電潜像（作像部分）に付着し、感光体４の外周面にトナー像を形成する。

現像領域４８を通過する際、感光体４の静電潜像の現像に寄与せず現像ローラ２０上に残されたトナーは、現像ローラ２０の回転と共に、現像ローラ２０に接触して設けられた除電部材８８と現像ローラ２０との対向部に達すると、除電部材８８との摺擦により除電される。除電されたトナーは、現像ローラ２０の回転と共に、再び供給・回収領域４６に達すると、供給ローラ２２に掻き取られて回収される。

画像形成装置２に現像装置１８を装着した状態において、現像装置１８の駆動系および電気系（制御系を含む。）は、画像形成装置２の駆動系および電気系に接続される。

図３は、画像形成装置２と現像装置１８との間の制御系の接続を示している。画像形成装置２は、制御部７２と複数の記憶部（例えばＲＯＭ７４、ＲＡＭ７６、不揮発性メモリ７８）を備えている。制御部７２は、記憶部７４，７６，７８に記憶されているプログラム及びその他の情報に基づいて、各種の制御信号を現像装置１８の所定箇所に送信するように構成されており、この制御部７２からの信号に基づいて、現像装置１８が目的の動作を行うようになっている。

現像装置１８の記憶部８０は、制御部７２と共に、現像装置１８が未使用であるか否かを検出する未使用検出手段を構成する。

未使用検出手段は、現像ローラ２０の表面にトナー層が形成されていないことを確認するためのものである。具体的に、未使用状態の現像装置１８では、トナーがトナー収容部６８に封入されており現像部６６に存在しないため、現像ローラ２０の外周面にはトナー層が形成されていない。したがって、現像装置１８が未使用であることを検出することで、現像ローラ２０の外周面にトナー層が形成されていないことを確認できる。

制御部７２は、現像装置１８が画像形成装置２に装着されたとき、現像装置１８が未使用のものである場合、高圧電源８２からの出力電圧、および露光装置１０からの光出力等の調整因子を最適化して画像を安定化するための画像安定化動作が行われるように制御する。

画像安定化動作では、高圧電源８２からの出力電圧を最適化するため、現像ローラ２０、供給ローラ２２、および規制部材２８にそれぞれ電圧Ｖ_D，Ｖ_S，Ｖ_Rが印加される。このとき、現像ローラ２０の外周面にトナー層が形成されていない場合、現像ローラ２０と供給ローラ２２との間、および現像ローラ２０と規制部材２８との間にそれぞれトナーが介在しないため、局部的に電流が流れて、現像ローラ２０、供給ローラ２２、または規制部材２８が破損する恐れがある。

そこで、現像装置１８が未使用であることが検出されることで、現像ローラ２０の外周面にトナー層が形成されていないことが確認された場合、その確認後に最初に現像ローラ２０、供給ローラ２２、および規制部材２８に電圧が印加される前（画像安定化動作が行われる前）に、現像ローラ２０が所定時間回転駆動され、これにより、現像ローラ２０の外周面にトナー層が形成される。このとき現像ローラ２０が回転駆動される時間は、現像ローラ２０の外周面にトナー層が確実に形成される時間に設定され、具体的には、現像ローラ２０が例えば２回転する時間に設定される。

図４に示すフローチャートを参照しながら、現像装置１８が画像形成装置２に装着されてから画像安定化動作が行われるまでの処理の流れを説明する。

先ず、ステップ１において、画像形成装置２に現像装置１８が装着されると、ステップ２へ進み、現像装置１８の記憶部８０に記憶された印字枚数情報が制御部７２によって読み取られ、次のステップ３において印字枚数がゼロであるか否かが確認される。これにより、現像装置１８が未使用であるか否かが検出され、現像ローラ２０の外周面にトナー層が形成されていないかどうかが確認される。

ステップ３において、印字枚数がゼロであることが確認されるとステップ４に進み、印字枚数がゼロでないことが確認されると処理は終了する。

ステップ４では、現像ローラ２０が所定時間回転駆動され、これにより現像ローラ２０の外周面にトナー層が確実に形成された後、ステップ５に進む。

続くステップ５において、所定の画像安定化動作が行われ、その後、処理が終了する。画像安定化動作では、現像ローラ２０、供給ローラ２２、および規制部材２８にそれぞれ電圧が印加されるが、現像ローラ２０と供給ローラ２２との間、現像ローラ２０と規制部材２８との間には、それぞれトナーが介在しているため、それらの部材間に局部的な電流が流れることを防止でき、現像ローラ２０、供給ローラ２２、または規制部材２８が破損する恐れはない。

図５は、第２の実施形態に係る４サイクル方式のカラー画像形成装置１０２を示す。ただし、本発明の特徴部分を明確にすることで発明の理解を容易にするために、画像形成装置の筺体は図面から除かれている。

画像形成装置１０２は、その内部のほぼ中央部に静電潜像担持体としての感光体１０４を備えている。感光体１０４は、図示しない駆動モータにより図中時計回り方向に回転駆動される。

感光体１０４の周囲にはその回転方向（図中時計回り方向）に沿って順に、帯電器１０８と、露光装置１１０、ラック１１７に収容された複数の現像装置１１８、一次転写ローラ１１４、および感光体クリーニング部材１１６が配置されている。

イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーを収容した現像装置１１８（１１８Ｙ，１１８Ｍ，１１８Ｃ，１１８Ｋ）は、図中時計回り方向に９０°ずつずらしてラック１１７に取り付けられ、軸１１２を中心として図中反時計回り方向に回転可能となっている。ラック１１７は、各色の静電潜像が感光体１０４上に形成されるごとに、対応する現像装置１１８の現像ローラ１２０が感光体１０４に近接または接触する現像位置に移動するように回転動作する。

感光体１０４の上側には、無端状の中間転写ベルト１３０が配置されている。中間転写ベルト１３０には、導電性を有する素材が用いられる。

本実施形態では、中間転写ベルト１３０は図面の右側と左側にそれぞれ配置された一対のローラ１３２，１３４に巻回されている。図面の右側のローラ１３２は、図示しないモータに駆動連結されており、モータの駆動に基づいて該モータに連結されたローラ１３２が回転し、ベルト１３０とこれに接する他方のローラ１３４が図中反時計回り方向に回転するようにしてある。

図中右側に配置されているローラ１３２に支持されているベルト部分の外側には、二次転写ローラ１４０が設けてある。二次転写ローラ１４０は、ベルト外周面に接触しており、その接触部（ニップ部）が二次転写領域１４１を形成している。

図中左側に配置されているローラ１３４に支持されているベルト部分の外側には、中間転写ベルトクリーニング部材１４２が設けてある。クリーニング部材１４２はベルト１３０を介してローラ１３４に圧接しており、その接触部が未転写トナーを回収する回収領域１６２を形成している。

実施形態では、帯電器１０８としてローラ帯電方式のものが使用されているが、帯電器１０８の種類は特に限定されるものでなく、コロナ放電方式の帯電チャージャ、ブレード状の帯電部材、またはブラシ状の帯電部材等を用いてもよい。

また、実施の形態では、感光体クリーニング部材１１６として板状のブレードが使用されており、その一端側が感光体１０４の外周面に接触している。ただし、感光体クリーニング部材１１６はブレードに限るものでなく、その他のクリーニング部材（例えば、固定ブラシ、回転ブラシ、ローラ、又はそれら複数の部材を組み合わせたもの）を使用することもできる。さらに、感光体クリーニング部材１１６は必ずしも設ける必要はなく、感光体１０４上の未転写トナーの回収を現像装置１１８により行うクリーナレス方式を採用することもできる。

画像形成装置１０２の下部には、給紙装置として給紙カセット１４４が着脱可能に配置されている。給紙カセット１４４内に積載収容された用紙（記録媒体）３６は、給紙カセット１４４の近傍に配置された給紙ローラ１５２の回転によって最上部のものから１枚ずつ搬送路１５０に送り出されるようになっている。給紙ローラ１５２の近傍には、所定のタイミングで用紙３６を二次転写領域１４１へ送り出すためのレジストローラ１５４が設けられている。

搬送路１５０は、給紙カセット１４４から、レジストローラ対１５４のニップ部、二次転写領域１４１、定着ローラ対１５６のニップ部を通って、図示しない排紙部まで延びている。

なお、実施形態では、定着装置として定着ローラ１５６が用いられているが、定着ローラ１５６に代えて、定着ベルト又は非接触式の定着装置を使用することもできる。

画像形成装置１０２は、１色のトナー（例えばブラック）を用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードと、４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモードとの間で切り替え可能となっている。

カラーモードにおける画像形成動作の一例について簡単に説明する。

先ず、所定の周速度で回転駆動されている感光体１０４の外周面が帯電器１０８により帯電され、帯電された感光体１０４の外周面に、画像情報に応じた光が露光装置１１０から投射され、イエロー画像用の静電潜像が形成される。

一方、ラック１１７は、イエローのトナーを収容した現像装置１１８Ｙが感光体１０４に対向する現像位置に配置されるように回転動作した後、現像装置１１８Ｙの駆動が開始される。

続いて、感光体１０４の表面に形成されたイエロー画像用の静電潜像が、感光体１０４の回転と共に、現像装置１１８Ｙに対向する現像領域に達すると、現像装置１１８Ｙから供給される現像剤のトナーにより顕在化される。

こうして形成されたイエローのトナー像は、感光体１０４の回転と共に、一次転写ローラ１１４に対向する一次転写領域に達すると、感光体１０４から中間転写ベルト１３０へ転写（一次転写）される。

一次転写領域において中間転写ベルト１３０へ転写（一次転写）されることなく感光体１０４の外周面に残留している未転写トナーは、感光体１０４とクリーニング部材１１６との接触部に達すると、クリーニング部材１１６で掻き取られ、感光体１０４の外周面から除去される。

同様にして、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを収容した現像装置１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、ラック１１７の回転と共に現像位置に順次配置され、それらの色のトナー像について、イエローのトナー像と同様の現像および転写（一次転写）が行われる。

各色のトナー像は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で中間転写ベルト１３０上へ転写されて重ねられ、重ね合わされた４色のトナー像は、中間転写ベルト１３０によって二次転写領域１４１に搬送される。一方、そのタイミングに合わせて、給紙カセット１４４に収容された用紙３６が、二次転写領域１４１に搬送される。そして、４色のトナー像が、二次転写領域１４１において中間転写ベルト１３０から用紙３６に転写（二次転写）される。４色のトナー像が転写された用紙３６は、搬送路１５０のさらに下流側へ搬送され、定着ローラ１５６によってトナー像が用紙３６に定着された後、図示しない排紙部に送り出される。

二次転写領域１４１を通過した中間転写ベルト１３０は、クリーニングブレード１４２で清掃される。その後、感光体１０４及び中間転写ベルト１３０の回転駆動が停止される。

図６に示すように、現像装置１１８は、第１の実施形態に係る現像装置１８と異なり、トナー収容部６８が現像部６６の図上左側に配置されている。したがって、未使用状態においてトナー収容部６８に収容されたトナーは、トナーシール７０を取り除くだけでは現像部６６に充填されず、トナーシール７０を取り除いた現像装置１１８をラック１１７に取り付けるとともに、ラック１１７を所定時間回転させた後に現像装置１１８を現像位置に配置することで、現像部６６に充填される。

画像形成装置１０２に現像装置１１８を装着した状態では、第１の実施形態と同様、現像装置１１８の駆動系および電気系（制御系を含む。）が、画像形成装置１０２の駆動系および電気系に接続される。画像形成装置１０２と現像装置１１８との間の制御系の接続は、第１の実施形態と同様であるため、図示を省略する。

本実施形態に係る制御部１７２も、第１の実施形態と同様、現像装置１１８が画像形成装置１０２に装着されたとき、現像装置１１８が未使用のものである場合、高圧電源８２からの出力電圧、および露光装置１１０からの光出力等の調整因子を最適化して画像を安定化するための画像安定化動作が行われるように制御する。

本実施形態では、現像装置１１８が未使用であることが検出されることで、現像ローラ２０の外周面にトナー層が形成されていないことが確認された場合、その確認後に最初に現像ローラ２０、供給ローラ２２、および規制部材２８に電圧が印加される前（画像安定化動作が行われる前）に、ラック１１７が軸１１２を中心として所定時間回転駆動された後に、現像装置１１８が現像位置に配置されて、その現像装置１１８の現像ローラ２０が所定時間回転駆動されるようになっている。

上記において、ラック１１７が回転駆動される時間は、現像位置に配置された現像装置１１８の現像部６６にトナーが充填される時間に設定され、具体的には、ラック１１７が例えば２回転する時間に設定される。また、現像ローラ２０が回転駆動される時間は、第１の実施形態と同様、現像ローラ２０の外周面にトナー層が確実に形成される時間に設定され、具体的には、現像ローラ２０が例えば２回転する時間に設定される。

図７に示すフローチャートを参照しながら、現像装置１１８が画像形成装置１０２に装着されてから画像安定化動作が行われるまでの処理の流れを説明する。

先ず、ステップ１１において、画像形成装置１０２に現像装置１１８が装着されると、ステップ１２へ進み、現像装置１１８の記憶部８０に記憶された印字枚数情報が制御部１７２によって読み取られ、次のステップ３において印字枚数がゼロであるか否かが確認される。これにより、現像装置１１８が未使用であるか否かが検出され、現像ローラ２０の外周面にトナー層が形成されていないかどうかが確認される。

ステップ１３において、印字枚数がゼロであることが確認されるとステップ１４に進み、印字枚数がゼロでないことが確認されると処理は終了する。

ステップ１４において、ラック１１７が所定時間回転駆動された後、次のステップ１５において、ラック１１７に装着した現像装置１１８が、ラック１１７の回転と共に現像位置に配置され、これによりトナー収容部６８のトナーが現像部６６に充填される。

続くステップ１６では、現像ローラ２０が所定時間回転駆動され、これにより現像ローラ２０の外周面にトナー層が確実に形成された後、ステップ１７に進む。

次のステップ１７では、所定の画像安定化動作が行われ、その後、処理が終了する。画像安定化動作では、現像ローラ２０、供給ローラ２２、および規制部材２８にそれぞれ電圧が印加されるが、現像ローラ２０と供給ローラ２２との間、現像ローラ２０と規制部材２８との間には、それぞれトナーが介在しているため、それらの部材間に局部的な電流が流れることを防止でき、現像ローラ２０、供給ローラ２２、または規制部材２８が破損する恐れはない。

なお、第２の実施形態において、その他の構成及び効果は第１の実施形態と同様であり、図５および図６において、第１の実施形態と同様の機能を有する部材については同符号を付してある。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、未使用検出手段の構成要素として、現像装置１８の印字枚数を記憶する記憶手段が用いられているが、記憶手段に代えて、トナー収容部６８のトナーが現像部６６へ移動したことを検知するためのセンサを用いてもよい。この場合、センサによりトナーの移動の検知がなされていないことで、現像装置１８が未使用であることを確認でき、センサによりトナーの移動が検知されることで、現像措置１８が未使用のものでないことを確認できる。また、この場合、センサとしては、種々のセンサを用いることができるが、例えば、光反射を利用したセンサ、又は圧電素子を利用したセンサ等を用いることが考えられる。

また、上記実施形態においては、現像ローラ２０、供給ローラ２２及び規制部材２８に、同一の電源が接続されているが、それらの部材を別々の電源に接続するようにしてもよい。また、現像ローラ２０、供給ローラ２２および規制部材２８に印加する電圧は、直流電圧と交流電圧を重畳した電圧に限られず、直流電圧を印加するようにしてもよい。

第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 図１に示す画像形成装置に装着される現像装置を示す断面図である。 画像形成装置と現像装置の制御系の接続を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る画像形成装置おいて、現像装置が装着されてから画像安定化動作が行われるまでの処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 図５に示す画像形成装置に装着される現像装置を示す断面図である。 第２の実施形態に係る画像形成装置において、現像装置が装着されてから画像安定化動作が行われるまでの処理の流れを示すフローチャートである。 従来の現像装置の一例を示す断面図である。

符号の説明

２，１０２ 画像形成装置、
４，１０４ 静電潜像担持体（感光体）、
１８，１１８ 現像装置、
２０ 現像剤担持体（現像ローラ）、
２２ 接触部材（供給ローラ）、
２８ 接触部材（規制部材）、
６０ ハウジング、
８０ 記憶手段（記憶部）。

Claims (6)

1. 静電潜像担持体に担持された静電潜像にトナーを付着させて現像を行う現像装置が、トナーを収容するハウジングと、該ハウジング内のトナーを担持するとともに上記静電潜像担持体と対向する現像領域において上記静電潜像担持体へトナーを供給する現像剤担持体と、該現像剤担持体に接触して設けられた１又は複数の接触部材とを備え、
   上記現像剤担持体は、その少なくとも表面が金属からなるとともに、所定の電圧が印加されるように構成され、
   上記接触部材は、上記現像剤担持体に印加される電圧と異なる電圧が印加されるように構成された画像形成装置であって、
   上記現像剤担持体の表面にトナー層が形成されていないことを確認する確認手段を備え、
   該確認手段によりトナー層が形成されていないことを確認した場合、その確認後に最初に上記現像剤担持体と上記接触部材に電圧が印加される前に、上記現像剤担持体が所定時間駆動されるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 上記確認手段は、上記現像装置が未使用であるか否かを検出する未使用検出手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 上記未使用検出手段は、上記現像装置の印字枚数を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の画像形成装置。
4. 上記接触部材は、上記ハウジング内のトナーを上記現像剤担持体に供給するための供給ローラを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 上記接触部材は、上記現像剤担持体に担持されたトナーの層厚を規制するための規制部材を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 複数の上記現像装置が、回転中心の周りに配置されるとともに、該回転中心周りの回転動作により上記静電潜像担持体に対向する現像位置に順次配置されるように構成された画像形成装置であって、
   上記確認手段により上記現像剤担持体の表面にトナー層が形成されていないことを確認した場合、その確認後に最初に上記現像剤担持体と上記接触部材に電圧が印加される前に、上記現像装置が上記回転中心を中心として所定時間回転駆動され、上記現像装置が上記現像位置に配置された後に、上記現像剤担持体が所定時間駆動されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
   

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