JP2010038972A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】新品のプロセスカートリッジを使用した際にも、クリーニングブレード捲れが発生しない画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】プロセスカートリッジが新品の場合には、現像剤担持体の長手全域にまで十分にトナー（現像剤）が供給された後、像担持体とクリーニングブレードの接触部トナーを堆積させる初期化動作を実行する。これにより、プロセスカートリッジが新品時のクリーニングブレードの捲れを確実に防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロセスカートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成するための画像形成装置に関する。

ここで、画像形成装置には、電子写真方式或いは静電記録方式の複写機、プリンタ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ）、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、それらの複合機能機等が含まれる。

プロセスカートリッジは、静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、この像担持体に作用する画像形成プロセス手段とを一体的にカートリッジ化して、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に装着されるものである。プロセス手段は、像担持体の表面を帯電する帯電手段、像担持体の帯電処理面に静電潜像を形成する情報書き込み手段、静電潜像を現像剤で現像する現像手段、像担持体の表面から現像剤を除去するクリーニング手段などである。プロセスカートリッジは、像担持体と、上記のようなプロセス手段の少なくとも１つとが一体的にカートリッジ化されたものである。記録媒体は、例えば、用紙、ＯＨＰシート、ラベル、布などのシート状部材である。装置本体は、プロセスカートリッジ以外の画像形成装置部分である。

従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、プロセスカートリッジ方式が多く採用されている。プロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらず使用者（ユーザー）自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。

ところで、プロセスカートリッジ内にある像担持体（以下、感光ドラムと記す）の表面の残留したトナー（現像剤）を除去するクリーニング手段としては、ブレードクリーニング方式が多く用いられている。これは、クリーニング部材として、ウレタンゴムなどの弾性体材料からなるクリーニングブレードを用いる。このクリーニングブレードを、転写部位よりも感光ドラム回転方向に対して下流側において感光ドラム回転方向に対してカウンター方向に配設してクリーニングブレードに形成した尖鋭なエッジを感光ドラム表面に圧接して残留トナーを掻き取るものである。

ブレードクリーニング方式によれば高いクリーニング性能を得ることができる。しかし、クリーニングブレードと感光ドラム表面の摩擦抵抗が高いと、ブレードエッジと感光ドラムとの間に大きな摩擦が生じる。特に、使用者が使用を開始する新品のプロセスカートリッジでは、クリーニングブレードと感光ドラムの間には、残留トナーのような潤滑剤として働くようなものが何もない。よって、ブレードエッジと感光ドラムとの間に大きな摩擦力が生じ、クリーニングブレード捲れやびびり等の問題が発生しやすい。

この問題に対して、特許文献１のうように、クリーニングブレードの感光ドラム面との当接する領域に、感光ドラムとの摩擦抵抗を小さくするための潤滑作用剤として、微粒子の潤滑剤を塗布することが多い。微粒子の潤滑剤としては、例えばトナー、シリカ粒子、フッ化カーボン等の粒子がある。この微粒子の剤を塗布することで、プロセスカートリッジ使用初期において、クリーニングブレードと感光ドラムとの摩擦抵抗を抑えることができ、画像形成装置の動作中にクリーニングブレードの鳴き、めくれ、破損といったトラブルを防止することができる。

更に、特許文献２のようにプロセスカートリッジが新品と判断されたときに、ある所定の帯電バイアス、現像バイアスを印加して、トナーを感光ドラムに付着させる。これにより、クリーニングブレードの感光ドラム当接部にトナーを滞留させて、潤滑作用剤として用いる方法もある。

また、特許文献３のように、感光ドラム表面の潤滑性を向上させる表面層を用いる提案もある。これは高潤滑性を感光ドラム表面に持たせることで、クリーニングブレードの鳴き、めくれ、破損の問題を解決することが可能である。
特開平０６−１１８８５６号公報 特開２００４−３４１２３５号公報 特開２００１−３０５７７０号公報

ところで、特許文献１においては、微粒子を溶剤に分散させてクリーニングブレードを塗布する工程が必要となり、溶剤の使用が必要となる。

その点では、特許文献３の手段により、クリーニングブレードに微粒子の潤滑剤を塗布する必要なくなる。しかしながら、特許文献３の潤滑性を向上させる感光ドラムの表面層においては、高潤滑性はあるものの、帯電バイアスを印加した場合に放電アタックによる表面層の削れと放電生成物により摩擦抵抗が大きくなってしまう。そのため、その潤滑性の高い層が削れ取られて無くなる前に、トナーをクリーニングブレードに供給する工程が必要になる。

特許文献２のような手段においては、例えばプロセスカートリッジが縦方向に長時間放置された場合には、プロセスカートリッジ内の現像手段のトナーが現像剤担持体の長手一方に寄っている。そのようなプロセスカートリッジを画像形成装置の装置本体に装着すると、現像剤担持体の駆動開始直後にはトナーが現像剤担持体の長手全域にいない状態となる。こういった状態では、現像剤担持体上にトナーが均一にコートされない為、現像剤担持体上のトナーを感光ドラムへ付着させても、クリーニングブレードの長手全域へトナーを均一に供給することができず、クリーニングブレード捲れが発生する恐れがあった。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものである。その目的とするところは、新品のプロセスカートリッジを使用した際にも、現像手段の状態に関わらず、クリーニングブレード捲れが発生しない画像形成装置を提供することである。

（１）上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、
静電潜像を形成する回転可能な像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記像担持体の帯電処理面に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、前記静電潜像を現像剤で現像する現像手段と、前記像担持体の回転方向に対してカウンター方向に配設されて前記像担持体と所定領域で当接してニップ部を形成し前記像担持体の表面から現像剤を掻き取るクリーニングブレードと、制御手段と、を有し、少なくとも前記担持体と前記現像手段と前記クリーニングブレードとが一体的にカートリッジ化されて画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとされている、記録媒体に画像を形成するための画像形成装置において、
前記現像装置は、回転駆動され現像剤を担持して前記像担持体に供給する現像剤担持体と、回転駆動され現像剤容器に収容されている現像剤を攪拌すると共に前記現像剤担持体に供給する攪拌部材と、を有し、
前記制御手段は、画像形成装置に電源が投入されたとき、前記像担持体の駆動、前記現像剤担持体の駆動、前記攪拌部材の駆動、前記帯電手段に対する帯電バイアスの印加を含む第１又は第２の印刷準備動作を行う制御モードを有し、
前記第１の印刷準備動作は前記装置本体に装着されている前記プロセスカートリッジが新品検知手段により新品であると検知されたときに実行され、前記第２の印刷準備動作は新品ではないと検知されたときに実行され、
前記第１の印刷準備動作には前記現像剤担持体と前記攪拌部材が少なくとも１周以上回転してから前記現像手段により現像剤を前記像担持体の表面に付着させて前記ニップ部に現像剤を堆積させる初期化動作を含み、前記第２の印刷準備動作には前記初期化動作を含まないことを特徴とする。

（２）また、上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の他の代表的な構成は、
静電潜像を形成する回転可能な像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記像担持体の帯電処理面に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、前記静電潜像を現像剤で現像する現像手段と、前記像担持体の回転方向に対してカウンター方向に配設されて前記像担持体と所定領域で当接してニップ部を形成し前記像担持体の表面から現像剤を掻き取るクリーニングブレードと、制御手段と、を有し、少なくとも前記担持体と前記現像手段と前記クリーニングブレードとが一体的にカートリッジ化されて画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとされている、記録媒体に画像を形成するための画像形成装置において、
前記現像装置は、回転駆動され現像剤を担持して前記像担持体に供給する現像剤担持体と、回転駆動され現像剤容器に収容されている現像剤を攪拌すると共に前記現像剤担持体に供給する攪拌部材と、を有し、
前記制御手段は、画像形成装置に電源が投入されたとき、前記像担持体の駆動、前記現像剤担持体の駆動、前記攪拌部材の駆動、前記帯電手段に対する帯電バイアスの印加を含む第１又は第２の印刷準備動作を行う制御モードを有し、
前記第１の印刷準備動作は前記装置本体に装着されている前記プロセスカートリッジが新品検知手段により新品であると検知されたときに実行され、前記第２の印刷準備動作は新品ではないと検知されたときに実行され、
前記第１の印刷準備動作には、前記像担持体の駆動、前記現像剤担持体の駆動、前記攪拌部材の駆動が開始されてから、前記現像剤容器に収容の現像剤が前記現像剤担持体の長手全域に供給されたことを検知する現像剤供給検知手段により現像剤が前記長手全域に供給されたことが検知された後に、前記現像手段により現像剤を前記像担持体の表面に付着させて前記ニップ部に現像剤を堆積させる初期化動作を含み、前記第２の印刷準備動作には前記初期化動作を含まないことを特徴とする。

上記（１）のように構成された画像形成装置では、新品検知手段が装着されているプロセスカートリッジが新品であるか否かを検知する。新品の場合には、現像剤担持体と攪拌部材を少なくとも１周以上回転させることで現像剤担持体の長手全域に現像剤を供給する。その後、初期化動作を行い、像担持体とクリーニングブレードとの接触部へ現像剤を堆積させる。これにより、現像剤担持体の長手幅まで確実に現像剤を供給することができるため、新品のプロセスカートリッジのクリーニングブレードめくれ等を防止することができる。

また、（２）のように構成された発明では、新品検知手段が装着されているプロセスカートリッジが新品であるか否かを検知する。新品の場合には、現像剤担持体と攪拌部材の回転により現像剤が現像剤担持体の長手全域に供給されたことが現像剤供給検知手段により検知されたら初期化動作を開始する。この制御により、現像剤担持体の長手幅まで現像剤が供給されている状態において初期化動作が実行されるため、新品のプロセスカートリッジを使用した際のクリーニングブレードめくれを防止することができる。

このように本発明によれば、プロセスカートリッジが新品の場合には、まず、現像剤担持体の長手全域にまで十分現像剤が供給した状態にする。それから、像担持体とクリーニングブレードの接触部に現像剤を堆積させる初期化動作を実行する。これにより、新品のプロセスカートリッジを使用した際のクリーニングブレード捲れを確実に防止することができる。

［実施例１］
<画像形成装置例の全体的な概略構成>
図２は本実施例における画像形成装置１の概略構成を示す模式図である。この画像形成装置１は、電子写真プロセスを用いた、プロセスカートリッジ方式のレーザービームプリンタである。即ち、パソコン・イメージリーダ等のホスト装置２とラン接続されていて、ホスト装置２から制御回路部（制御手段：ＣＰＵ）３に入力する電気的な画像情報に基づいてシート状の記録材（記録媒体）Ｐに対する画像形成動作を実行する。制御回路部３は、ホスト装置２や操作部４との間で各種の電気的情報の授受をすると共に、画像形成装置１の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。

以下の説明において、プロセスカートリッジ（以下、カートリッジと記す）５の短手方向は画像形成装置１の装置本体１Ａに対して着脱する方向である。カートリッジ５の長手方向はカートリッジ５を装置本体１Ａに対して着脱する方向に交差する方向である。また、カートリッジ５に関して、正面とは装置本体１Ａに対する挿入先端側の面（図２において左側の面）とは反対側の面（図２において右側の面）である。背面とは正面から見てその反対側の面である。左右とは正面から見て左右である。また、上面とは、カートリッジ５を装置本体１Ａに装着した状態で上方に位置する面であり、下面とは下方に位置する面である。また、画像形成装置１に関して、正面とは開閉ドア（開閉カバー）１０を配設した側である。左右とは正面から見て左右である。

本実施例のカートリッジ５は、表面層に滑性材料を含み回転可能な像担持体６と、像担持体に作用する電子写真プロセス手段としての帯電手段７・現像手段８・クリーニング手段９を一体的にカートリッジ化して装置本体１Ａに対して着脱可能としたものである。本実施例において、像担持体６は回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）である。帯電手段７は感光ドラム６の表面（周面）を所定の極性電位に一様に帯電する手段であり、本実施例では接触帯電ローラを用いている。現像手段８は感光ドラム６の表面に形成された静電潜像を現像剤（可視粉体：以下、トナーと記す）ｔによりトナー像として現像（可視像化）する手段である。クリーニング手段９は感光ドラム上の転写残トナーを除去する手段である。本実施例では、クリーニング部材としてクリーニングブレード（Ｃブレード）９１を用いたブレードクリーニング手段である。５１はカートリッジ５の外装カバー（カートリッジ枠体）であり、この外装カバー５１内に上記の感光ドラム６・帯電手段７・現像手段８・クリーニング手段９が所定の相互配置関係をもって組み付けられている。

本実施例において、カートリッジ５は、装置本体１Ａの開閉ドア１０を、ヒンジ部１１を中心に２点鎖線示のように開いて装置本体１Ａの内部を大きく開放することで着脱操作される。ドア１０を開くと、装置本体１Ａ内のカートリッジ装着部１２が見える。この装着部１２の左右の壁部には、ドア１０が開いた開口から見ると、後下がりのガイドレール（不図示）が見える。カートリッジ５を、正面側を手で掴み、背面側を先にして、左右側をそれぞれ上記左右のガイドレールに係合させて、ガイドレールに沿って装着部１２に差し入れる。カートリッジ５を十分に挿入すると、カートリッジ５は位置決め部材１３に受け止められて所定の装着位置に保持されて、上面の露光開口部５ａが、情報書き込み手段（露光装置）としてのレーザースキャナユニット１４の折り返しミラー１９に正対する。また、下面から露出した感光ドラム下面が転写ローラ（転写手段）１５に正対して当接した状態になる。そして、装置本体１Ａにドア１０を閉じ込む。

１６は装置本体１Ａに配設したドアスイッチ（安全スイッチ、キルスイッチ）である。このドアスイッチ１６は、ドア１０が閉じられているときはドア１０側に設けられた押子１７で押されることでＯＮに保持されていて、画像形成装置１の電源回路（不図示）を閉成している。また、ドア１０が開らかれているときは押子１７が逃げることでＯＦＦに保持されて、電源回路を開成している。即ち、ドアスイッチ１６は、画像形成装置の開閉ドア１０が開かれとＯＦＦし閉じられるとＯＮする。

カートリッジ５が装置本体１Ａに所定に装着され、またドア１０が閉じられることで、カートリッジ５は装置本体１Ａ側と機械的・電気的に結合した状態になる。即ち、カートリッジ５側の被駆動部材（ドラム・現像ローラ・トナー攪拌部材等）が装置本体１Ａ側の駆動機構（不図示）により駆動可能状態になる。また、カートリッジ５側の各種センサ類（不図示）が装置本体１Ａ側の制御回路部３と電気的に連絡状態になる。また、カートリッジ５側の帯電ローラ・現像ローラ等に対して装置本体１Ａ側のバイアス印加電源部（不図示）から所定のバイアスを印加することが可能となる。

カートリッジ５の装置本体１Ａからの取り出しは、上記の装着の手順とは逆である。即ち、図２において、ドア１０を開き、カートリッジ５を右上方へ引き出すと、カートリッジ５は前述の左右のガイドレールに案内されて装着部１２から装置本体１Ａの外に出る。

なお、本実施例においては、カートリッジ５が装置本体１Ａから取り出されているときは、ドラムシャッタ５２が感光ドラム６の下面を覆う閉じ位置に移動していて、ドラム下面を防護している。ドラムシャッタ５２は、カートリッジ５の装置本体１Ａに対する装着移動過程において、その装着移動に連動して開き位置に移動される。また、カートリッジ５の装置本体１Ａからの引き出し移動過程において、その引き出し移動に連動して閉じ位置に移動される。また、カートリッジ５が装置本体１Ａから取り出されているときは、露光部シャッタ５３が露光開口部５ａを閉鎖する位置に移動している。露光部シャッタ５３は、カートリッジ５の装置本体１Ａに対する装着移動過程において、その装着移動に連動して開き位置に移動される。また、カートリッジ５の装置本体１Ａからの引き出し移動過程において、その引き出し移動に連動して閉じ位置に移動される。

画像形成装置１は、操作部４のメイン電源スイッチ１８が投入（電源ＯＮ）されており、また、カートリッジ５が装置本体１Ａに装着されており、且つドア１０の閉じによりドアスイッチ１６がＯＮである状態において、画像形成動作可能な待機状態となっている。

この待機状態において、ホスト装置２から制御回路部３にプリントすべき電気的な画像情報が入力すると、制御回路部３は、入力画像情報を画像処理部（不図示）で処理し、画像形成開始信号（プリントスタート信号）に基づいて、画像形成プロセスを実行する。

即ち、駆動モータ（不図示）が起動されて、感光ドラム６が矢印の時計方向に所定の速度（プロセススピード）にて回転駆動される。本実施例の画像形成装置１のプロセススピードは１５０ｍｍ／ｓである。

回転駆動された感光ドラム６は、その表面が帯電ローラ７により所定の極性・電位に一様に帯電される。帯電ローラ７は、芯金の表面に導電性弾性体を形成したものであり、芯金の両端部が回転自在に保持されて感光ドラム６に並行に配列されている。且つ所定の押圧力にて感光ドラム６の表面に接触配置されており、感光ドラム６の回転に従動して回転する。帯電ローラ７は感光ドラム６に対して並行に配列されている。本実施例では、帯電ローラ７には、帯電バイアス印加電源（不図示）によって、ＡＣ電圧とＤＣ電圧とが重畳された帯電バイアスが摺動接点（不図示）を介して印加される。具体的には、ＡＣ電圧をｐｅａｋ−ｐｅａｋで１６００Ｖ、ＤＣ電圧を−６００Ｖで印加している。これにより、感光ドラム６の表面が−６００Ｖ前後の電位に均一に帯電される。帯電ローラ７に印加する帯電バイアスはＤＣ電圧のみとしてもよい。また、帯電手段７は、非接触帯電方式であるコロナ帯電器であっても良い。

その感光ドラム６の帯電処理面に対して、レーザースキャナユニット１４よりレーザー走査露光がなされて、感光ドラム６の表面に画像情報に対応した静電潜像が形成される。ユニット１４は、半導体レーザー、ポリゴンミラー、補正系レンズ（Ｆ-θレンズ）等を有していて、ホスト装置２から制御回路部３へ入力された画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザー光Ｌを出力する。そのレーザー光Ｌが折り返しミラー１９で反射されて、露光開口部５ａからカートリッジ５内に入光して、感光ドラム６の表面が走査露光される。レーザー光Ｌの照射を受けたドラム面部分（露光部）の電位が減衰し、レーザー光Ｌの照射を受けなかったドラム面部分（非露光部）との電位コントラストにより、走査露光パターンに対応した静電潜像が感光ドラム６の表面に形成される。

その静電潜像が現像手段８によってトナー像として現像される。現像方法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法等が用いられる。プリンタにおいては、イメージ露光と反転現像との組み合わせで用いられることが多い。

本実施例では、トナーが付着すべき画像部を露光するイメージ露光により静電潜像を形成し、現像手段８として、その静電潜像を負帯電性磁性一成分トナー（ネガトナー）を用いたジャンピング現像方式の現像装置により反転現像している。この現像装置８については後述する。

一方、制御回路部３は所定の制御タイミングにて給送ローラ２０を回転駆動する。これにより、カセット２１内に積載収容させてある記録媒体である記録材Ｐが１枚分離給送される。その記録材Ｐは搬送ローラ対２２を含むシートパス２３を通り、所定の制御タイミングで回転がオン／オフ制御されるレジストローラ対２４に至る。レジストローラ対２４は回転オフ状態で記録材Ｐの先端を一時受け止めて記録材Ｐの斜行修正をする。そして、レジストローラ対２４は所定の制御タイミングにて回転がオンされることで、記録材Ｐを、感光ドラム６と転写ローラ１５との当接部である転写ニップ部に導入する。すなわち、記録材Ｐはレジストローラ２４によって感光ドラム６上のトナー像と同期がとられて転写ニップ部に送られる。記録材Ｐが転写ニップ部を挟持搬送されていく過程において、転写ローラ１５には、転写バイアス電源（不図示）からトナーの帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の所定電位の転写バイアスが印加される。これにより、感光ドラム６面のトナー像が記録材Ｐの面に順次に静電転写されていく。

転写ニップ部を出た記録材Ｐは感光ドラム６の面から分離されてシートパス２５を通って定着装置（定着手段）２６へ導入される。定着装置２６へ導入された記録材Ｐは定着ローラ２６ａと加圧ローラ２６ｂとの圧接部である定着ニップ部で挟持搬送される過程で加熱・加圧されて、未定着のトナー像が固着画像として記録材面に定着される。そして、排出ローラ対２７に中継ぎされて排出口２８を通って、装置外の排出トレイ２９に排出される。

一方、記録材分離後の感光ドラム６の表面は、クリーニング装置９のクリーニングブレード９１により転写残トナー等の残留付着物が除去されて清掃され、繰り返して作像に供される。クリーニングブレード９１によりドラム面から除去された転写残トナー等は廃トナー容器９２に収容される。

クリーニングブレード９１は高いクリーニング性能を得るためにドラム回転方向に対してカウンター方向に配設されて感光ドラム６と所定領域で当接してニップ部を形成し、回転する感光ドラム６の表面を拭掃して転写残トナー等の付着物を掻き取って除去する。クリーニングブレード９１は、支持板金とゴムブレードより構成されている。

クリーニングブレード９１のドラム当接領域においては、摩擦抵抗を下げる手段のコーティング等は行っていない。即ち、カートリッジ５は、新品状態において、クリーニングブレード９１の感光ドラム６に接触する領域には、クリーニングブレード９１と感光ドラム６間の潤滑作用を施す粒子（粉体）が塗布されていない。

ここで、カートリッジ５について、新品又は新品状態とは、カートリッジ５が工場より出荷され、使用者が画像形成装置１の装置本体１Ａに装着して画像形成のために使用を開始するまでの未使用状態のカートリッジを意味する。

<感光ドラム６>
図３は像担持体である感光ドラム６の層構成の模式図である。この感光ドラム６は、導電性の支持体６１の上に電子写真感光層（電荷発生層）６２が形成されている。そして、その感光層６２の上に更に表面層（電荷輸送層）６３が形成されている。

表面層６３は主として電荷輸送材料とバインダー樹脂と滑性材料を溶剤中に溶解させた塗料を塗工乾燥して形成する。用いられる電荷輸送材料としては各種のトリアリールアミン系化合物、ヒドラゾン系化合物、スチルベン系化合物、ピラゾリン系化合物、オキサゾール系化合物、トリアリルメタン系化合物、チアゾール系化合物などが挙げられる。

また、バインダー樹脂としては例えばポリエステル樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリビニルカルバゾール樹脂、フェノキシ樹脂などが用いられる。また、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、塩化ビニリデン・アクリロニトリロコポリマー樹脂、ポリビニルベンザール樹脂などが用いられる。
ま た、滑性材料は櫛形ポリマーを用い、市販品としてＵＳ２７０、ＵＳ３８０、ＵＳ４５０（東亞合成社製：商品名）等がある。本実施例ではＵＳ２７０を用いた。

本実施例の感光ドラム６の新品状態での動摩擦係数は０．４０である。また、後述する第１の印刷準備動作の後の測定においては動摩擦係数は０．６０〜１．０となった。これは、印刷準備動作において帯電バイアスを印加した際に、放電アタックによる表面層の削れと放電生成物により摩擦抵抗が大きくなってしまった為である。このような状態で感光ドラム６とクリーニングブレード９１との当接部に潤滑剤が存在する事無く、感光ドラム６の駆動が行われるとクリーニングブレード９１のめくれが発生する。特に、感光ドラム６の表面の動摩擦係数が０．５以上になるとクリーニングブレード９１のめくれが発生しやすい。なお、印刷準備動作後の動摩擦係数の測定は、感光ドラム上にトナーが存在すると感光ドラム単体の動摩擦係数が正確に測定できない為、感光ドラム表面のトナーを取り除いた上で行った。

ここで、動摩擦係数μの測定は、常温常湿（２５℃／５０％ＲＨ）において新東科学（株）製のＨＥＩＤＯＮ−１４を用いて行った。詳しくは、クリーニングブレード９１を一定の荷重をかけた状態で感光ドラム６に接触設置する。そして、感光ドラム６を５０ｒｐｍで回転駆動させたときに、感光ドラム１とクリーニングブレード９１との間に働く摩擦力を、クリーニングブレード９１側に取り付けた歪みゲージの歪み量として計測し、引っ張り荷重に換算した。

動摩擦係数はブレードが動いている時の〔感光ドラムに加わる力（ｇ）〕／〔ブレードに加えた荷重（ｇ）〕から求められる。使用ブレードは長手幅２３０ｍｍのウレタンブレード（ゴム硬度６７°）で、荷重１００ｇでｗｉｔｈ方向、角度２７°にて測定した。

<現像装置８>
本実施例における現像装置８は、現像剤ｔとして負帯電性磁性一成分トナーを用いた現像装置である。トナーｔを収容した現像剤容器（トナー容器）８１、トナーを担持搬送する現像剤担持体としての非磁性の現像スリーブ８２、現像スリーブ８２に担持されたトナーの層厚規制を行う現像剤層厚規制部材としての現像ブレード８３を有する。現像スリーブ８２の内空内には磁界発生部材としてマグネットロール８４が挿入されて非回転に配設されている。また、トナー容器８１内に収容されたトナーｔをほぐし搬送して現像スリーブ８２に供給するためのトナー攪拌部材（現像剤攪拌部材）８５を有する。現像スリーブ８２はトナー容器８１のドラム対向部に設けた開口部に回転可能に配設されている。

現像スリーブ８２は、アルミニウムやステンレススチールのパイプによって形成された非磁性スリーブであり、トナー容器８１によって回転自在に支持されている。現像スリーブ８２は本実施例ではアルミ製の１６．０ｍｍ径の中空円筒管を用いた。また、現像スリーブ８２は駆動機構（不図示）によって回転速度３００ｒｐｍで矢印の反時計方向に駆動される。現像スリーブ８２の長手方向（軸線方向）の両端部にはそれぞれスペーサコロ（不図示）が配設されている。現像スリーブ８１は、このコロの外周面を対向する感光ドラム６に突き当てることにより、感光ドラム表面との間に所定のギャップ（間隙）を確保するようにしている。現像スリーブ８２の表面は、フェノール樹脂にカーボン、電荷制御剤、表面を荒らすための微粒子を分散させた溶剤で塗装して、所望量のトナーを担持した時に適正な電荷を与えられるようにした。また、塗料コートによって現像スリーブ８２の表面上は粗さをもっており、本実施例では算術平均粗さＲａ＝１．２μｍのものを使用した。

マグネットロール８４は、円筒状に形成されていり、その周方向にＮ極とＳ極とが交互に複数個形成されている。マグネットロール８４は、現像スリーブ８２が回転するのとは異なり、現像スリーブ８２の内側に非回転に固定的に配置されている。

現像ブレード８３は、支持部材と弾性ブレードとを有して構成され、弾性ブレードが現像スリーブ８２の表面に弾性に抗して撓められて腹当て当接するように設けられている。弾性ブレードは例えばウレタンゴムを板状に形成したものであり、その基端部が支持板金に固定されるとともに、その先端部を現像スリーブ８２の表面に所定の圧力で当接させて弾性変形している。弾性ブレードは、上述のマグネットロール８４の磁力によって現像スリーブ８２表面に引き付けられたトナーｔの層厚を規制するものである。

攪拌部材８５は、駆動機構（不図示）によって回転速度３０ｒｐｍで、回転駆動される。攪拌部材８５はトナー容器８１に回転自在に支持された取付軸に厚み５０μｍ、材質ポリフェニルサルファイドの攪拌シートを設けたものである。また、攪拌部材８５は現像スリーブ８２と同一の駆動系により駆動される。本実施例では現像スリーブ８２と攪拌部材８５、感光ドラム６は同一の駆動装置で駆動されている。

現像スリーブ８２のトナー容器８１側の面にマグネットロール８４の磁力によりトナーｔが磁気的に吸着されて担持され、現像スリーブ８２の回転で感光ドラム６と対向する現像領域に搬送される。トナーは、搬送されることによるトナー相互の摩擦帯電、及び、現像ブレード８３によって層厚が規制される際の現像スリーブ８２と弾性ブレード間での摺擦による摩擦帯電により、適切な電荷が付与される。そして、引き続く現像スリーブ８２の回転によって感光ドラム６との対向部である現像領域に搬送される。現像スリーブ８２には装置本体１Ａに設けられた、交流の現像バイアス印加電源と直流の現像バイアス印加電源とによって、交流と直流とが重畳された所定の現像バイアスが摺動接点（不図示）を介して印加される。本実施例においては、現像スリーブ８２上のトナーが、現像領域において、感光ドラム６に飛翔して静電的に静電潜像に付着され、静電潜像がトナー像として現像される。

<画像形成装置の動作シーケンス>
図４は画像形成装置の動作行程図である。

１）停止状態
画像形成装置の電源がＯＦＦ時、即ち、メイン電源スイッチ１８がＯＦＦの状態時又はドア１０が開けられてドアスイッチ１６がＯＦＦの状態時は電源回路が開成（電源ＯＦＦ）されており、画像形成装置は停止状態に保持されている。

２）印刷準備動作（イニシャル回転、前多回転動作）
画像形成装置に電源が投入されたときに実行させる始動時動作（起動時動作）である。即ち、電源が投入されたとき駆動モータ（メインモータ：不図示）を起動させて、感光ドラム６の駆動、現像スリーブ８２の駆動、攪拌部材８５の駆動、帯電ローラ７に対する帯電バイアスの印加を含む、所要のプロセス機器のウォーミングを行う動作である。

画像形成装置に電源が投入されたときとは、ドアスイッチ１６がＯＮ（ドア１０−閉）の状態においてメイン電源スイッチ１８がＯＦＦからＯＮにされたときである。又は、メイン電源スイッチ１８がＯＮの状態においてドアスイッチ１６がＯＦＦ（ドア１０−開）からＯＮ（ドア１０−閉）にされたときである。何れの場合も、電源回路が閉成（電源ＯＮ）されて画像形成装置は動作可能状態に保持される。

印刷準備動作は、画像形成装置に安定した画像形成を実行させるための準備動作である。例えば、カートリッジ５の状態を検知し、その状態に合わせて適正な帯電、現像、転写バイアス設定を決める制御を行う。または感光ドラム６の表面電位を均一にするために一定の帯電バイアス、もしくは露光を照射する等のプロセス制御が行われるものである。即ち、印刷準備動作は、印刷可能なスタンバイ状態に移行するための諸動作の準備及び調整シーケンスであり、メイン電源スイッチ１８がＯＦＦからＯＮにされたとと、ドアスイッチ１６がＯＦＦからＯＮにされたときに行われるものである。

３）スタンバイ（待機）
所定の印刷準備動作が終了したら、駆動モータの駆動が停止され、画像形成装置は画像形成開始信号Ｓが入力するまでスタンバイ状態に保持される。

４）前回転動作
画像形成開始信号Ｓの入力に基づいて、駆動モータが再駆動されて、感光ドラム６の回転駆動を伴う所定の画像形成前動作が実行される。

より具体的には、ａ：制御回路部３が画像形成開始信号Ｓを受信、ｂ：フォーマッタで画像を展開（画像のデータ量やフォーマッタの処理速度により展開時間は変わる）、ｃ：前回転動作の開始、という順序になる。

なお、前記２）の印刷準備動作中に画像形成開始信号Ｓが入力している場合には、印刷準備動作の終了後、前記３）のスタンバイ無しに、引き続いて４）の前回転動作が実行される。

５）画像形成動作
前回転動作が終了すると、引き続いて、所定１枚の画像形成動作（モノプリント）或いは所定複数枚分の画像形成動作（連続画像形成ジョブ：マルチプリント）が実行されて、画像形成済みの記録材が出力される。紙間は、連続画像形成ジョブの場合において、一の記録材の後端と次ぎの記録材の先端との間隔部である。

６）後回転動作
所定１枚或いは所定複数枚分の画像形成動作が終了した後も引き続き駆動モータが所定時間駆動されて、感光ドラム６の回転駆動を伴う所定の画像形成終了動作が実行される。

７）スタンバイ
後回転動作が終了したら、駆動モータの駆動が停止され、画像形成装置は次の画像形成開始信号Ｓが入力するまでスタンバイ状態に保持される。次ぎの画像形成開始信号Ｓが入力したときは、４）の前回転動作に移行する。

＜カートリッジ５の交換＞
カートリッジ５は、画像形成に使用されるにつれて、現像装置８のトナー容器８１に収容されているトナー（現像剤）ｔが消費される。そして、カートリッジを購入した使用者にとって満足できる品質の画像を形成することが出来なくなる程度まで現像剤が消費された際に、カートリッジの新旧交換が必要となる。

そこで、例えば、現像剤残量を検知する手段（不図示）を具備させて、制御回路部３において、検知残量値を、予め設定したカートリッジ寿命予告や寿命警告のための閾値と比較させる。そして、検知残量値が閾値よりも少ない残量値となったカートリッジについては、操作部４の表示部（不図示）にカートリッジ寿命予告或いは寿命警告を表示させる。これにより使用者に、交換用のカートリッジの準備を促す、或いはカートリッジの交換を促して、出力画像の品質を維持するようにしている。

カートリッジ５の新旧交換は、前記のように、ドア１０を開いて、装置本体１Ａのカートリッジ装着部１２から旧カートリッジ５を取り出し、新カートリッジ５を装着する。この場合、前記のように、ドア１０が開かれることでドアスイッチ１６がＯＦＦになり、メイン電源スイッチ１８がＯＮでも電源回路が開成されることで、画像形成装置が停止状態に保持されて電気的な安全確保がなされる。ドア１０が再び閉じられることでドアスイッチ１６がＯＮになり、画像形成装置の電源回路が閉成される。

このとき、制御回路部３は、前記２）の印刷準備動作を実行してから３）のスタンバイに移行させる。或いは、画像形成ジョブが中断されていた状態であった場合には、２）の印刷準備動作から３）のスタンバイ無しに４）の前回転動作を実行して５）の画像形成動作に移行することで残り分の画像形成を実行する。即ち、中断している作像シーケンスのリカバリーを実行する。

また、カートリッジ５の新旧交換のときだけでなく、ジャム処理や画像形成装置の保守・点検等の場合もドア１０を開けてカートリッジ５を取り出すことが行われる。この場合も、ドア１０が開かれることでドアスイッチ１６がＯＦＦになり、電源回路が開成されることで、画像形成装置が停止状態に保持されて電気的な安全確保がなされる。また、ジャム処理や画像形成装置の保守・点検等が終えたら、カートリッジ５が再び装着される。そして、ドア１０が閉じられることでドアスイッチ１６がＯＮになり、電源回路が閉成される。このときも、制御回路部３は、前記２）の印刷準備動作を実行してから３）のスタンバイに移行させる。或いは、画像形成ジョブが中断されていた状態であった場合には、中断している作像シーケンスのリカバリーを実行する。

上記をまとめると、制御回路部３は、画像形成装置に電源が投入されたときに、感光ドラム６の駆動、現像スリーブ８２の駆動、攪拌部材８５の駆動、帯電ローラ７に対する帯電バイアスの印加を含む印刷準備動作を行う制御モードを有する。

本実施例においては、上記の印刷準備動作として、装置本体１Ａに装着されているカートリッジ５が新品であるときに実行される第１の印刷準備動作と、新品ではないときに実行される第２の印刷準備動作と、を有する。第１の印刷準備動作には次のような初期化動作（初期化処理）を含む。即ち、現像スリーブ８２と攪拌部材８５が少なくとも１周以上回転してから現像装置８によりトナーｔを感光ドラム６の表面に付着させてブレード９１と感光ドラム６とのニップ部（接触部および接触部の近傍）にトナーを堆積させる動作である。第２の印刷準備動作には上記の第１の印刷準備動作におけるような初期化動作は含まない。即ち、第２の印刷準備動作は、通常のイニシャル回転動作である。

図１は上記制御モードのフローチャートである。

ステップＳ１：画像形成装置に対する電源の投入（電源スイッチ１８−ＯＮ、又はドアスイッチ１６−ＯＮ）により電源回路が閉成される。

ステップＳ２：制御回路部３は、カートリッジ有無検知手段３１（図２）からの信号により装置本体１Ａにカートリッジ５が装着されているかどうかを判断する。装着されていると判断した場合にはステップＳ３に移行する。装着されていないと判断した場合（正しく装着されていない場合も含む）には、ステップＳ１７に進み、駆動モータをＯＦＦのままにして、操作部４の表示部（不図示）にカートリッジが未装着もしくは装着不良である旨の警告表示（エラーメッセ−ジ）を行う。

ステップＳ３：制御回路部３は、カートリッジ５が装着されていれば、新品検知手段によりそのカートリッジ５が新品であるかどうかを検知する。

本実施例では、装置本体１Ａに装着されているカートリッジ５が新品であるかどうかの判別を、図２のように、カートリッジ５に具備させた不揮発性の記憶手段（情報を記憶するための記憶媒体：以下、メモリと記す）３２を用いて行う。

カートリッジ５の背面側（カートリッジ５の装置本体１Ａに対する挿入先端側の面）には、メモリ３２と、メモリ３２への情報の読み書きを制御するためのカートリッジ側伝達部３３とを有する。このメモリ３２と伝達部３３は基板上に一体化されてカートリッジ５に配設されている。そして、カートリッジ５が装置本体１Ａに所定に装着された状態において、カートリッジ側伝達部３３が装置本体側の伝達部３４に所定に対面して接触した状態になる。

これにより、装置本体１Ａ側の制御回路部３とカートリッジ５側のメモリ３２とが、伝達部３４・３３を介して電気的に連絡状態となる。即ち、制御回路部３によるメモリ３２のメモリ内容の読み込みと、メモリ３２に対する情報の書き込みが可能となる。上記のメモリ３２と伝達部３３・３４が新品検知手段である。メモリ３２としては、通常の半導体による電子的なメモリが特に制限なく使用することができる。

本実施例においては、カートリッジ側伝達部３３と装置本体側伝達部３４が接触して、制御回路部３がメモリ３２と読み出し／書き込みのデータ通信を行う場合であるが、非接触にしてデータ通信を電磁波によって行う場合もある。

以上の構成で、制御回路部３によってメモリ３２内の情報の読み出しおよび書き込みを行うための手段としての電気的回路が構成される。

ここで、カートリッジ５の個々の特性に応じたカートリッジ特性値、プロセス条件を変更するためのパラメータ等が、工場出荷時にメモリ３２に格納される。

本実施例では、メモリ３２内に格納するパラメータ（記憶情報、検出情報）の一つとして、カートリッジ５が新品であるどうかを判断する情報（新品履歴情報）を入れている。そして、この情報を基に制御回路部３が、装置本体１Ａに装着されたカートリッジ５についてそれが新品であるかどうかを判断する。

ステップＳ４：制御回路部３は、ステップＳ３で新品であると判断した場合には、第１の印刷準備動作を開始する。新品ではないと判断した場合には、ステップＳ１３に進み第２の印刷準備動作を開始する。

ステップＳ５〜Ｓ８：第１の印刷準備動作は、現像スリーブ８２と攪拌部材８５が少なくとも１周以上回転してからトナーｔを感光ドラム６の表面に付着させてクリーニングブレード９１と感光ドラム６とのニップ部にトナーを堆積させる初期化動作を含む。

即ち、制御回路部３は、駆動モータをＯＮにする（Ｓ５）。これにより、感光ドラム６の駆動、現像スリーブ８２の駆動、攪拌部材８５の駆動が開始される。そして、現像現像スリーブ８２と攪拌部材８５が少なくとも１周以上回転してから（Ｓ６）、帯電ローラ７に対する帯電バイアスの印加をＯＦＦにした状態において、現像スリーブ８２に対する現像バイアスの印加を所定時間行う（Ｓ７）。本実施例では、現像バイアスは、ＡＣ電圧がｐｅａｋ−ｐｅａｋで１６００Ｖ、ＤＣ電圧は−４００Ｖとした。ドラム電位が０Ｖ前後にあるので、現像スリーブ８２に担持されているネガ系トナーは感光ドラム６に飛翔して現像スリーブ８２の有効全長域（長手全域）においてドラム面に付着する。本実施例では、現像バイアスの印加時間は６７ｍｓで、感光ドラム６上にドラム回転方向において約１０ｍｍ幅のトナー像（黒帯）ｔａ（図５）が形成される。なお、本実施例では、現像安定性のために現像バイアスとしてＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳させているが、ＤＣ電圧だけでも良い。

制御回路部３は、感光ドラム６に対する黒帯ｔａの形成後、引き続く感光ドラム６の回転によりその黒帯ｔａが感光ドラム６と転写ローラ１５との当接ニップ部（転写部）に到達する直前に、転写ローラ１５に対して逆転写バイアスを所定時間印加する（Ｓ８）。逆転写バイアスはトナーの帯電極性と同極性の反発バイアス（クリーニングバイアス）である。本実施例では−１０００Ｖの逆転写バイアスを逆転写バイアス印加電源（不図示）から印加する。これは、感光ドラム６に形成された黒帯ｔａが転写部を通過している間に転写ローラ１５側に転移して転写ローラ１５がトナー汚れするのを防ぐためである。逆転写バイアスの印加は黒帯ｔａが転写部を通過した後にＯＦＦされる。

そして、転写部を通過した黒帯ｔａが引き続く感光ドラム６の回転でクリーニングブレード９１と感光ドラム６との当接ニップ部に到達する。その黒帯ｔａのトナーがクリーニングブレード９１と感光ドラム６との当接ニップ部に滞留して潤滑剤として機能する。これにより、カートリッジ５の使用初期でのブレード鳴き、めくれ、破損といった問題を解決することが可能となった。上記のステップＳ６〜Ｓ８が初期化動作である。

ステップＳ９〜Ｓ１２：制御回路部３は、次に、帯電ローラ７に対する帯電バイアスを所定時間ＯＮにする（Ｓ９）。本実施例においては、帯電バイアスはＡＣ電圧がｐｅａｋ−ｐｅａｋで１６００Ｖ、ＤＣ電圧は−６００Ｖで、ドラム２周分印加した。これにより、ドラム表面の電位を−６００Ｖ付近にして、逆転写バイアス印加等によってできた電位ムラを小さくし、画像形成動作に入ったときに適正な潜像形成ができる。

また、制御回路部３は、初期化動作を終了したら、メモリ３２に記憶されている新品履歴情報を消去する（Ｓ１０：メモリ３２に、新品である履歴を消すための書き込み）。そして、他の所要のプロセス機器のウォーミングが完了したら第１の印刷準備動作を終了し（Ｓ１１）、駆動モータの駆動を停止し（Ｓ１２）、画像形成装置をスタンバイ状態に保持する。或いは、制御回路部３は、画像形成ジョブが中断されていた状態であった場合には、中断している作像シーケンスのリカバリーを実行する。

ステップＳ１３〜Ｓ１６：制御回路部３は、ステップＳ３において、新品ではないと判断した場合には、第２の印刷準備動作を開始する（Ｓ１３）。この第２の印刷準備動作は第１の印刷準備動作における初期化動作（Ｓ６〜Ｓ８）を含まない通常のイニシャル回転動作である。即ち、制御回路部３は、駆動モータをＯＮにする（Ｓ１４）。これにより、感光ドラム６の駆動、現像スリーブ８２の駆動、攪拌部材８５の駆動が開始される。また、帯電ローラ７に対する帯電バイアスを所定時間ＯＮにする（Ｓ１５）。制御回路部３は、他の所要のプロセス機器のウォーミングが完了したら第２の印刷準備動作を終了し（Ｓ１６）、駆動モータの駆動を停止し（Ｓ１２）、画像形成装置をスタンバイ状態に保持する。或いは、制御回路部３は、画像形成ジョブが中断されていた状態であった場合には、中断している作像シーケンスのリカバリーを実行する。

図６の（ａ）と（ｂ）はそれぞれ上記した第１の印刷準備動作と第２の印刷準備動作のシーケンス図である。通常のイニシャル回転である第２の印刷準備動作では、現像スリーブ８２は初期動作チェックのために数〜数十秒駆動する。カートリッジ５が新品である場合に行う第１の印刷準備動作では、現像スリーブ／攪拌部材の回転を行い、現像スリーブ／攪拌部材が少なくとも１周以上回転した後、現像スリーブ８２から感光ドラム６へトナー供給する初期化動作（ステップＳ６〜Ｓ８）を行う。第１の印刷準備動作における帯電バイアスの印加は、（ａ）のように，初期化動作後に行われるのが望ましい。これは、帯電バイアス印加による放電等のアタックにより感光ドラム表面の潤滑性の高い層が削れてしまい、潤滑性が維持できなくなってしまう為である。

次に、第１の印刷準備動作における初期化動作までの現像スリーブ／攪拌部材の回転数とクリーニングブレード捲れについて述べる。

表１に、初期化動作までの現像スリーブ／攪拌部材回転数に対するクリーニングブレードのびびりと捲れの検討結果を示す。この結果において、「○」はびびりと捲れ共に発生無し、「△」はびびり発生、「×」は捲れ発生である。

ここでの検討は、カートリッジ５にトナーｔを３００ｇ充填し、トナーｔをカートリッジの片側（トナー容器８１内の長手方向片側）に寄せる為、カートリッジ５の非駆動側（長手方向一端側）を下にして３時間、ランダム振動を与えた。その後、そのカートリッジ５を装置本体１Ａ内に装着して、画だしを行い評価した。

これは、トナーがトナー容器８１内の長手方向片側に寄った状態から駆動を開始するのが最も現像スリーブ全体にトナーが供給されるまでに時間が必要であるからである。

表１に示すように、初期化動作までの攪拌部材８５の回転数が０．７５周以下の場合にクリーニングブレード９１のびびりと捲れが発生した。

これは、攪拌部材８５の回転数が０．７５周以下では現像スリーブ８２の駆動側端までトナーが供給されていない状態で初期化動作が行われた為であり、攪拌部材８５の回転を１周以上行った後に、初期化動作を行う必要があることを示している。

ここで、トナー容器８１内の片側に寄ったトナーは、攪拌部材８５により攪拌、搬送される。攪拌部材８５が１周する毎に、トナー容器８１内のトナーは現像スリーブ長手方向へ広がりながら現像スリーブ近傍へ供給される。ある一定の回転数を超えると、現像スリーブ８２の長手全域にトナーが供給され、この状態で初期化動作が行われればクリーニングブレードのびびりや捲れは発生しない。

なお、現像スリーブ８２へのトナーの搬送は攪拌部材８５によって行われている為、初期化動作までの攪拌部材８５の回転数が１周より少ない状態では、駆動前の攪拌位置によって現像スリーブ８２へのトナー搬送が全く行われない可能性がある。よって、攪拌部材８５は少なくとも１周以上回転している必要がある。

また、現像スリーブ８５の回転数が１周より少ない場合も、攪拌部材８５の回転数が１周より少ない場合と同様に現像スリーブ上にトナーが均一にコートされない場合がある為、現像スリーブ８２も初期化動作前までに１周以上回転している必要がある。

以上をまとめると、制御回路部５は、画像形成装置に電源が投入されたとき、感光ドラム６の駆動、現像スリーブ８２の駆動、攪拌部材８５の駆動、帯電ローラ７に対する帯電バイアスの印加を含む第１又は第２の印刷準備動作を行う制御モードを有する。第１の印刷準備動作は装置本体１Ａに装着されているカートリッジ５が新品検知手段３２・３３・３４により新品であると検知されたときに実行され、第２の印刷準備動作は新品ではないと検知されたときに実行される。第１の印刷準備動作には現像スリーブ８２と攪拌部材８５が少なくとも１周以上回転してから現像装置８によりトナーを感光ドラム６の表面に付着させてクリーニングブレード９１と感光ドラム６のニップ部にトナーを堆積させる初期化動作を含む。これにより、現像剤担持体の長手幅まで確実に現像剤を供給することができるため、新品のプロセスカートリッジのクリーニングブレードめくれ等を防止することができる。第２の印刷準備動作には前記初期化動作を含まない。

［実施例２］
次に、第２の実施例について説明する。本実施例に示す画像形成装置の構成は図２と同様とされるので、実施例１の説明を援用し、ここでの説明は省略する。

本実施例では、トナーの収容容量の異なるカートリッジが装着可能な画像形成装置の場合について、説明を行う。

表２に、トナー量１００ｇにおける初期化動作までの現像スリーブ／攪拌部材回転数に対するクリーニングブレードのびびりと捲れの検討結果を示す。この結果において、「○」はびびりと捲れ共に発生無し、「△」はびびり発生、「×」は捲れ発生である。

表２に示すように、初期化動作までの攪拌部材回転数が２周以下ではクリーニングブレードのびびりとめくれが発生した。

さらに、トナー量２００ｇ、３００ｇにおいてそれぞれ同様の検討を行った。トナー量２００ｇでは初期化動作までの現像スリーブ８２の回転数１．５周以上で（表３）、トナー量３００ｇでは１周以上でびびりとめくれの発生が見られなかった（表４）。

このように同じ構成のカートリッジでも、トナー量によりクリーニングブレード９１のびびりとめくれが発生しなくなるまでの初期化動作までの攪拌部材８５の回転数が異なる。これは、トナー量が多いほどトナーが片側に寄った状態でも、現像スリーブの長手領域の大部分にトナーが存在する為、より少ない攪拌部材８５の回転で長手全域にトナーが供給されるからである。

よって、トナー容量の異なるカートリッジが装着可能な画像形成装置においては、容量ごとに初期化動作までの現像スリーブ／攪拌部材の回転時間を設定し、メモリ３２に回転時間に関する情報（帯電開始前の現像剤担持体の駆動時間に関わる情報）を保持させる。制御回路部３は、カートリッジが新品である場合になされる第１の印刷準備動作において、その情報をもとに現像スリーブ／攪拌部材の回転を行うことで、トナー容量の異なるカートリッジ毎に回転時間を適正化する事ができる。

また、トナーが現像スリーブ８２の長手全域まで供給される攪拌部材８５の回転数は、トナー量だけでなく、トナーの充填率や現像スリーブ８２の回転数、攪拌部材８５の構成等の影響を受ける。その為、異なるトナー容量や構成のカートリッジを装着可能な画像形成装置においては、現像構成毎に攪拌部材の回転時間を設定する方が望ましい。

［実施例３］
次に、第３の実施例について説明する。図７は本実施例における画像形成装置１の概略構成を示す模式図である。この画像形成装置１は、実施例１の説明で用いた図２に示す画像形成装置と同様の構成とされ、電極間のトナー量を検知するトナー供給検知手段（現像剤供給検知手段）を追加した構成において異なるのみである。従って、図７に示す本実施例の画像形成装置にて、実施例１の画像形成装置と同じ構成及び機能をなす部材には、同じ参照番号を付して、実施例１の説明を援用し、ここでの説明は省略する。

本実施例にて追加されたトナー供給検知手段について説明する。トナー供給検知手段はトナー容器８１に収容のトナーｔが現像スリーブ８２の長手全域に供給されたことを検知する手段である。本実施例におけるトナー供給検知手段は、一方の電極としての現像スリーブ８２に対向する他方の電極としての電極棒８６と、トナー量検出回路８７からなる。そして、現像スリーブ８２と電極棒８６間の静電容量を検知することで、現像スリーブ８２と電極棒８６間のトナー量が測定できる。

現像スリーブ８２と電極棒８６間のトナー量と静電容量の関係について説明を行う。図８は現像スリーブ８２と電極棒８６間をトナーｔで長手方向に満たしていった時の静電容量の変化を示したものであり、横軸は現像スリーブ８２と電極棒８６の間をトナーｔで満たした量の現像スリーブ幅に対する割合、縦軸はその時の静電容量を表している。図９はトナー量５０％の状態の模式図であり、現像スリーブ８２と電極棒８６間にトナーｔが存在しない状態を０％とし、完全にトナーで満たされた状態を１００％としている。現像スリーブ８２の長手に占めるトナー量が大きくなるほど、静電容量は大きくなる。

図９のように、トナーｔがトナー容器８１内の片側半分に寄っている状態では、現像スリーブ８２と電極棒８６の間には長手の半分にしか、トナーが存在しない為、その時の静電容量は図８におけるＣ５０となる。現像スリーブ８２と攪拌部材８５の駆動が開始されると、トナーｔが現像スリーブ８２の長手方向に広がり始める。そのため、静電容量は大きくなり、やがて現像スリーブ８２と電極棒８６間が完全にトナーｔで満たされると、静電容量は図８におけるＣ１００となる。よって、Ｃ１００よりやや低いＣｔｈを閾値とし、この閾値を超えた時点を初期化動作の開始のトリガにすることで、感光ドラム６の長手全域へ確実にトナーを供給することができる。

上記をまとめると、制御回路部３は、画像形成装置に電源が投入されたとき、感光ドラム６の駆動、現像スリーブ８２の駆動、攪拌部材８５の駆動、帯電ローラ７に対する帯電バイアスの印加を含む第１又は第２の印刷準備動作を行う制御モードを有する。第１の印刷準備動作は装置本体１Ａに装着されているカートリッジ５が新品検知手段３２・３３・３４により新品であると検知されたときに実行され、第２の印刷準備動作は新品ではないと検知されたときに実行される。以上は実施例１や２の場合と同様である。

本実施例においては、第１の印刷準備動作において、感光ドラム６、現像スリーブ８２、攪拌部材８５の各駆動が開始されてから、トナー容器８１に収容のトナーｔが現像スリーブ８２の長手全域に供給されたことを現像剤供給検知手段８６・８７により検知する。そして第１の印刷準備動作にはその検知がなされた後に、現像装置８によりトナーｔを感光ドラム６の表面に付着させてクリーニングブレード９１と感光ドラム６とのニップ部にトナーｔを堆積させる初期化動作を含む。この制御により、現像剤担持体の長手幅まで現像剤が供給されている状態において初期化動作が実行されるため、新品のプロセスカートリッジを使用した際のクリーニングブレードめくれを防止することができる。第２の印刷準備動作には前記初期化動作は含まない。

［その他の事項］
（１）各実施例において、装置本体１Ａに装着されているカートリッジ５が新品であるかどうかを検知する新品検知手段（判別手段）は、メモリ３２を用いた手段に限られるものではない。例えば、新品識別部材はカートリッジ５に設けたヒューズであってもよい。制御回路部３は、装置本体１Ａに装着されているカートリッジ５のヒューズが溶断されている否かを新品検知手段としての通電回路により検知する。そして、溶断されていないことを検知した時（通電可能時）はカートリッ５ジが新品であると判断する。そして、前記の初期化動作の後にカートリッジが新品であると識別をしないようにヒューズを溶断する（通電不可状態にする：新品履歴情報の消去）。

（２）各実施例において、カートリッジ５の有無検知はメモリ３２を用いて行い、手段３１の配設を省略した構成にすることもできる。即ち、制御回路部３は、カートリッジ５側のメモリ３２と通信ができる場合にはカートリッジ５が装着されていると判断する。通信ができない場合には、装着されていない（正しく装着されていない場合も含む）と判断する。

（３）実施例３において、トナー供給検知手段８６・８７としては、上記した金属電極８６・８２間の静電容量によるものに限らず、レーザーの透過光によりトナー量を検出するものを現像スリーブ８２の長手方向の両端に設置したもの等で代用しても良い。

（４）各実施例の画像形成装置は、感光ドラム６上のトナー像を記録材Ｐ材に直接に転写される構成のものであるが、感光ドラム６上のトナーを一旦中間転写体上に転写し、その後、記録材Ｐに転写する構成の中間転写方式の画像形成装置とすることもできる。

（５）各実施例において、カートリッジ５は、少なくとも、感光ドラム６と現像装置８とクリーニングブレード９１とが一体的にカートリッジ化されて画像形成装置１の装置本体１Ａに対して着脱可能にされていればよい。

（６）画像形成装置は静電記録画像形成プロセスを用いたものであってもよい。この場合は、像担持体は静電記録誘電体となる。情報書き込み手段は除電針アレイや電子銃等の除電手段であり、静電記録誘電体の一様帯電面を選択的に除電して静電潜像を書き込み形成する。

（７）画像形成装置は実施例の単色印刷の画像形成装置に限定されるものではない。上記構成のカートリッジを４つ並べ、それぞれの現像装置にイエロー色、マゼンダ色、シアン色、ブラック色の各トナーを内包して構成されるインライン（タンデム）型カラー画像形成装置であっても良い。このような画像形成装置においても、各実施例で述べたような制御を行うことにより、同様の作用効果を達成し得る。

実施例１の画像形成装置におけるイニシャル回転での制御の流れを示すフローチャート図である。 実施例１の画像形成装置の概略構成図である。 感光ドラムの層構成を示す模型図である。 画像形成装置の動作行程図である。 第１の印刷準備動作における初期化動作にて現像剤が付与された状態の感光ドラムの展開状態の模型図である。 （ａ）と（ｂ）はそれぞれ第１の印刷準備動作と第２の印刷準備動作のシーケンス図である。 実施例３の画像形成装置の概略構成図である。 現像スリーブと電極棒間をトナーで長手方向に満たしていった時の静電容量の変化を示す図である。 現像スリーブと電極棒間をトナーで５０％満たした時の模式図である。

符号の説明

１・・画像形成装置、１Ａ・・装置本体、３・・制御手段（制御回路部）、５・・プロセスカートリッジ、６・・像担持体（感光ドラム）、６３・・表面層、７・・帯電手段（帯電ローラ）、８・・現像手段（現像装置）、８１・・現像剤容器（トナー容器）、ｔ・・現像剤（トナー）、８２・・現像剤担持体（現像スリーブ）、８５・・攪拌部材、９・・クリーニング手段、９１・・クリーニングブレード、３２・・記憶媒体、２・３３・３４・・新品検知手段、１４・・情報書き込み手段（レーザースキャナユニット）、Ｐ・・記録媒体

Claims (18)

1. 静電潜像を形成する回転可能な像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記像担持体の帯電処理面に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、前記静電潜像を現像剤で現像する現像手段と、前記像担持体の回転方向に対してカウンター方向に配設されて前記像担持体と所定領域で当接してニップ部を形成し前記像担持体の表面から現像剤を掻き取るクリーニングブレードと、制御手段と、を有し、少なくとも前記担持体と前記現像手段と前記クリーニングブレードとが一体的にカートリッジ化されて画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとされている、記録媒体に画像を形成するための画像形成装置において、
   前記現像装置は、回転駆動され現像剤を担持して前記像担持体に供給する現像剤担持体と、回転駆動され現像剤容器に収容されている現像剤を攪拌すると共に前記現像剤担持体に供給する攪拌部材と、を有し、
   前記制御手段は、画像形成装置に電源が投入されたとき、前記像担持体の駆動、前記現像剤担持体の駆動、前記攪拌部材の駆動、前記帯電手段に対する帯電バイアスの印加を含む第１又は第２の印刷準備動作を行う制御モードを有し、
   前記第１の印刷準備動作は前記装置本体に装着されている前記プロセスカートリッジが新品検知手段により新品であると検知されたときに実行され、前記第２の印刷準備動作は新品ではないと検知されたときに実行され、
   前記第１の印刷準備動作には前記現像剤担持体と前記攪拌部材が少なくとも１周以上回転してから前記現像手段により現像剤を前記像担持体の表面に付着させて前記ニップ部に現像剤を堆積させる初期化動作を含み、前記第２の印刷準備動作には前記初期化動作を含まないことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記像担持体は表面層に滑性材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記像担持体の表面の動摩擦係数が第１の印刷準備動作の後で０．５以上になることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記初期化動作は、前記帯電手段に対する帯電バイアスの印加の前に行われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記攪拌部材は前記現像剤担持体に回転して現像剤を送り込む構成であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記プロセスカートリッジは、新品状態において、前記クリーニングブレードの前記像担持体に接触する領域にはクリーニングブレードと像担持体との間に潤滑作用を施す粉体が塗布されていないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記プロセスカートリッジは情報を記憶するための記憶媒体を備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記情報は、プロセスカートリッジが新品であるかどうかに関わる情報であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記情報は、帯電開始前の現像剤担持体の駆動時間に関わる情報であるかどうかであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
10. 静電潜像を形成する回転可能な像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記像担持体の帯電処理面に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、前記静電潜像を現像剤で現像する現像手段と、前記像担持体の回転方向に対してカウンター方向に配設されて前記像担持体と所定領域で当接してニップ部を形成し前記像担持体の表面から現像剤を掻き取るクリーニングブレードと、制御手段と、を有し、少なくとも前記担持体と前記現像手段と前記クリーニングブレードとが一体的にカートリッジ化されて画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとされている、記録媒体に画像を形成するための画像形成装置において、
    前記現像装置は、回転駆動され現像剤を担持して前記像担持体に供給する現像剤担持体と、回転駆動され現像剤容器に収容されている現像剤を攪拌すると共に前記現像剤担持体に供給する攪拌部材と、を有し、
    前記制御手段は、画像形成装置に電源が投入されたとき、前記像担持体の駆動、前記現像剤担持体の駆動、前記攪拌部材の駆動、前記帯電手段に対する帯電バイアスの印加を含む第１又は第２の印刷準備動作を行う制御モードを有し、
    前記第１の印刷準備動作は前記装置本体に装着されている前記プロセスカートリッジが新品検知手段により新品であると検知されたときに実行され、前記第２の印刷準備動作は新品ではないと検知されたときに実行され、
    前記第１の印刷準備動作には、前記像担持体の駆動、前記現像剤担持体の駆動、前記攪拌部材の駆動が開始されてから、前記現像剤容器に収容の現像剤が前記現像剤担持体の長手全域に供給されたことを検知する現像剤供給検知手段により現像剤が前記長手全域に供給されたことが検知された後に、前記現像手段により現像剤を前記像担持体の表面に付着させて前記ニップ部に現像剤を堆積させる初期化動作を含み、前記第２の印刷準備動作には前記初期化動作を含まないことを特徴とする画像形成装置。
11. 前記像担持体は表面層に滑性材料を含むことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記像担持体の表面の動摩擦係数が第１の印刷準備動作の後で０．５以上になることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像形成装置。
13. 前記初期化動作は、前記帯電手段に対する帯電バイアスの印加の前に行われることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の画像形成装置。
14. 前記攪拌部材は前記現像剤担持体に回転して現像剤を送り込む構成であることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれかに記載の画像形成装置。
15. 前記プロセスカートリッジは、新品状態において、前記クリーニングブレードの前記像担持体に接触する領域にはクリーニングブレードと像担持体との間に潤滑作用を施す粉体が塗布されていないことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれかに記載の画像形成装置。
16. 前記プロセスカートリッジは情報を記憶するための記憶媒体を備えていることを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれかに記載の画像形成装置。
17. 前記情報は、プロセスカートリッジが新品であるかどうかに関わる情報であることを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
18. 前記情報は、帯電開始前の現像剤担持体の駆動時間に関わる情報であるかどうかであることを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。