JP6289238B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来の複写機、プリンターなどの画像形成装置においては、静電記録方式や電子写真記録方式等が多く用いられている。電子写真方式や静電記録方式の複写機、プリンターなどの画像形成装置においては、現像剤（以下、トナーとも称す）を使用する現像装置が用いられる。現像装置には、現像室と、トナーが収納されているトナー容器が設けられる。

現像室には、現像ローラ（現像剤担持体）と、現像ローラの表面にトナーを塗布するトナー供給部材等が設けられる。また、現像室には、トナー供給部材により塗布された現像ローラ表面のトナーを、より均一な薄層に整えるトナー規制部材が設けられる。トナー規制部材により整えられた薄層のトナーは、現像ローラの回転に伴い現像装置外に搬送される。薄層のトナーは、現像ローラの露出部に対向配置されて回転する感光ドラム（像担持体）の静電潜像に付着して、静電潜像を可視化して感光ドラム上にトナー像を形成する。

現像装置の使用以前の状態、すなわち新品の状態においては、トナーはトナー容器内に収納されたままであり、使用時に初めてトナー容器内から現像室内へ送られるようになっている。このため、現像装置使用以前では、現像ローラと、トナー規制部材及びトナー供給部材が、トナーを介することなく直接当接した状態になっている。そのため、現像装置の駆動系におけるトルクの上昇が懸念される。

そこで、特許文献１では、トナー供給部材が、最表面にセルを有し、トナー供給部材の少なくとも表面に特定の帯電能力を持つ粉体（トナー等）を有することで、現像装置の駆動トルクが大きくなることによる現像装置の駆動系の破損を防止している。同様に、現像装置の駆動系の破損を防止するため、現像ローラに潤滑剤を塗布する技術が知られている（特許文献２）。

新品の現像装置においては、トナー容器内のトナーは電荷付与されていない状態である。そのため、トナー規制部材と現像ローラの当接部で電荷付与されても直ぐには適正なトナーの電荷まで至ることは難しく、十分な現像性が得られないことがあり、濃度が低めであったり文字が細めになったりすることがある。そこで、特許文献３においては、現像ローラに塗布する潤滑剤の極性をトナーとは逆極性にすることによって、使い始めの段階において濃度が低下、文字が細めになることを抑止している。

特許第３３９７５１０号公報 特許第４９２８０２３号公報 特許第４２６１９４１号公報

しかし、特許文献３においては、現像ローラ（現像剤担持体）上に潤滑剤を塗布し、潤滑剤を吐き出さずに保持した状態を保つと、トナーと潤滑剤が混合した状態になり、それに起因してスジ等が発生し、画像に影響するおそれがあった。

上記課題に鑑みて、本発明の目的は、現像剤担持体上に潤滑剤を塗布する構成において、画像品質を維持することである。

上記目的を達成するため、本発明明に係る画像形成装置は、
像担持体と、現像剤を担持する現像剤担持体とを備えるカートリッジを着脱可能に備える画像形成装置であって、
前記現像剤担持体上に前記現像剤と逆極性の樹脂潤滑剤が塗布されており、
前記カートリッジが新品の場合、前記樹脂潤滑剤を前記現像剤担持体上から前記像担持体上へ吐き出す吐き出し動作を行うことを特徴とする。

本発明によれば、現像剤担持体上に潤滑剤を塗布する構成において、画像品質を維持することができる。

実施例１〜３、５に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図 実施例１〜４の現像装置の構成を示す概略斜視図 実施例１〜３、５のプロセスカートリッジの構成を示す概略断面図 質量平均量子径と電荷の関係を示すグラフ 駆動トルクの変動を示すグラフ 新品シーケンス動作のタイミングチャート 現像コントラストを示す図 現像コントラストと現像効率の関係を示すグラフ 現像コントラストと現像効率の関係を示すグラフ 新品シーケンスの感光ドラムと現像ローラの電位推移を示すグラフ 現像ローラ上に潤滑剤が無い時のトルクの推移を示すグラフ 新品シーケンスの感光ドラムと現像ローラの電位推移を示すグラフ 新品シーケンスの感光ドラムと現像ローラの電位推移を示すグラフ 新品シーケンスの感光ドラムと現像ローラの電位推移を示すグラフ 新品シーケンスの感光ドラムと現像ローラの電位推移を示すグラフ 実施例４、６に係る画像形成装置の構成の一部を示す概略断面図 実施例４、６のプロセスカートリッジの構成を示す概略断面図 実施例５、６のクリーニング装置の構成を説明するための概略斜視図 実施例５、６の現像装置を示す断面図 実施例５、６における画像形成準備の初期動作を示すフローチャート 実施例５、６における画像形成準備動作を示すタイミングチャート 実施例５、６における新品動作を示すタイミングチャート 実施例５、６の感光ドラム、現像ローラの位置を説明する図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

（本実施例）
＜画像形成装置＞
図１を参照して、本実施例に係る複写機、プリンター等の画像形成装置の構成について
説明する。図１は、本実施例に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。本実施例に係る画像形成装置は、装置本体７０内にプロセスカートリッジ１を着脱可能に備えている。

まず、像担持体としての感光ドラム１０表面を均一に帯電するため、装置本体７０内に設けられた高圧電源７１により、帯電手段としての帯電ローラ１１に所定の直流電圧を印加する。この時、感光ドラム１０は、帯電ローラ１１によって−１０００Ｖ程度電圧を印加される。続いて、感光ドラム１０表面に静電潜像を形成するため、不図示の情報処理機器より送られてきた画像情報により変調されたレーザー光を露光装置２よって感光ドラム１０上に照射する。露光装置２によって感光ドラム１０に照射するのはＬＥＤ光でもよい。本実施例の感光ドラム１０の表面の電位は暗部電位Ｖｄで−４５０Ｖ、明部電位Ｖｌで−１５０Ｖとしている。

次に、静電潜像を可視像化するため、装置本体７０内に設けられた高圧電源７２により、現像装置３に所定の直流電圧を印加することで、現像装置３に内包された負帯電性の非磁性一成分現像剤Ｔ（以下、トナーと称す）を感光ドラム１０表面に現像する。これにより、感光ドラム１０表面に現像剤像としてのトナー像を形成する。この時、現像ローラ３１には約−４００Ｖの現像バイアスＶｄｃが印加されている。このような電位設定にすることで、負極性のトナーは暗部電位Ｖｄである未露光部に付着せず、静電気力によって明部電位Ｖｌである露光部へ付着する事になる。

次に、感光ドラム１０表面のトナー像を記録材Ｐに転写するため、トナー像の形成と同期して記録材Ｐをカセット７６から搬送する。そして、高圧電源７３により転写手段である転写ローラ４０に対し所定の電圧印加を行うことによって、感光ドラム１０表面のトナー像を記録材Ｐへ転写する。このとき、トナー像の大部分は記録材Ｐへ転写されるが、一部は記録材Ｐへ転写しきれずに感光ドラム１０上に残存する。トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段としての定着器６０により熱と圧力によって永久画像として定着され、装置本体７０外の排紙トレイ７４上に蓄積される。

また、記録材Ｐへ転写しきれずに感光ドラム１０上に残存した廃トナーは、感光ドラム１０に当接したクリーニング部材としてのクリーニングブレード５０によって掻き落とされクリーニング容器５１内に蓄積される。これによって感光ドラム１０表面はリフレッシュされる。以降は、同様のプロセスが繰り返されることによって画像形成が継続される。

＜現像装置＞
次に、図２を参照して、本実施例の現像装置の概略構成について説明する。図２は、本実施例の現像装置の構成を示す概略斜視図である。なお、図２においては、各部材の配置を説明するために、前面に位置する一部の部材については、部分的に切断して描写した。

現像装置３は、現像剤担持体としての現像ローラ３１、規制部材としての現像ブレード３２、現像ローラ３１へのトナー供給を行う供給部材としてのトナー供給ローラ３３を有している。さらに、現像装置３は、トナー漏れ防止部材である吹き出し防止シート３４、現像端部シール３５を有している。そして、これら各部材は、枠体３６に設けられている。

枠体３６内に内包されたトナー（不図示）は、枠体３６と吹き出し防止シート３４及び現像端部シール３５により区切られた現像開口３０を介して現像ローラ３１に供給される。現像ローラ３１は弾性ローラであり、矢印Ｒ２方向に回転可能である。現像ブレード３２はＳＵＳ平板であり、現像ローラ３１に当接することで現像ローラ３１上（現像剤担持体上）のトナー量を略一定に規制する。トナー供給ローラ３３は、トナーを内包可能な発
泡部材からなる回転可能なローラ部材であり、現像ローラ３１に当接しながら矢印Ｒ３方向に回転することで、現像ローラ３１にトナーＴを供給する。吹き出し防止シート３４は可撓性のシート部材であり、現像ローラ３１及び現像端部シール３５に密接することで、枠体３６からのトナー漏れを防止する。現像端部シール３５は、現像ローラ３１との当接面に微細な植毛処理を施した弾性部材であり、現像ローラ３１、現像ブレード３２、吹き出し防止シート３４、および枠体３６と密接することで、枠体３６端部からのトナー漏れを防止する。

＜プロセスカートリッジ＞
さらに、図３を参照して、本実施例のプロセスカートリッジ１の構成について、及び現像装置３のより詳細な構成について説明する。図３は、本実施例のプロセスカートリッジの構成を示す概略断面図である。図３に示すように、プロセスカートリッジ１は、感光ドラム１０、帯電ローラ１１、現像装置３を備えている。

現像装置３は、感光ドラム１０に対向する部分に開口部を有する現像室１０１を備えており、この現像室１０１の背面には、連通する形で内部にトナーＴを収容する現像剤容器としてのトナー容器１０２が配置されている。現像室１０１とトナー容器１０２とを連通する開口部は、トナー容器１０２のトナーＴが現像室１０１に流入しないようにシール部材１０３で仕切られ、このシール部材１０３は現像装置３の使用開始時に開口部から除去される。シール部材１０３は、現像装置３の使用以前にトナーＴをトナー容器１０２内に収納させ、現像室１０１内へトナーが流入することを防止している。

シール部材１０３は、使用前にユーザーがシール引きをして開封する構成でも良いし、電源ＯＮ後に駆動を掛けたタイミングで自動的にシール引きを行う構成としても良い。下記で説明する実施例１ではユーザーがシール引きを行う構成とし、実施例２では取り除き手段により自動的にシール引きを行う構成とした。シール部材１０３は、現像装置３の搬送時等の振動によりトナーＴが予期せず現像装置３から流出し、ユーザー、現像装置３、装置本体７０等がトナーで汚れることを防止する。

また、現像室１０１には一部が露出するようにして現像ローラ３１が回転可能に設けられており、現像ローラ３１は感光ドラム１０に所定の侵入量となるように押圧、接触するように対向している。さらに、現像室１０１にはトナー容器１０２から搬送部材１０４によって搬送されたトナーを現像ローラ３１に供給するためのトナー供給ローラ３３が収容されている。

現像動作時には、シール部材１０３が現像装置３から取り除かれることで、トナー容器１０２と現像室１０１を一つの空間とし、この時初めてトナー容器１０２内のトナーＴを現像室１０１に送ることが可能となる。搬送部材１０４は仕切り壁を越えて、トナーＴをトナー供給ローラ３３に向けて搬送し、トナーＴはトナー供給ローラ３３によって現像ローラ３１に塗布される。現像ローラ３１に担持されたトナーＴはトナー規制部材３２で所定の層厚に規制された後、感光ドラム１０と対向する現像領域に送られる。

未使用の現像装置３において、トナーＴは外部からの振動や衝撃を受けて飛散することがないよう、シール部材１０３によってトナー容器１０２内に収容されている。つまり、未使用の状態では現像ローラ３１上にトナーが存在しないため、これを駆動させるには多大なトルクが必要となる。この状態で無理に駆動を掛けると、現像ローラ３１とトナー供給ローラ３３との間の摩擦によってトナー供給ローラ３３が破損したり、現像ローラ３１と現像ブレード３２との摩擦により現像ブレード３２が現像ローラ３１の回転方向にめくれ上がることがある。

これらの問題を回避するため、本実施例においては、現像ローラ３１、現像ブレード３２、トナー供給ローラ３３のいずれかには、予め粉体潤滑剤を塗布している。現像ローラ３１への潤滑剤塗布量は、少なすぎるとトルク低減効果が得られにくく、多すぎると振動や衝撃での潤滑剤飛散が発生する。

＜潤滑剤の説明＞
次に、本実施例で用いられる潤滑剤の詳細について説明する。本実施例において、潤滑剤としては、流動性や環境安定性などを制御するために用いられる粉体を選択する。これらの特性を有した粉体として、例えば、樹脂粉末、すなわち、フッ化ビニリデン微粉末、ポリテトラフルオロエチレン微粉末などが挙げられる。または、脂肪酸金属塩、すなわち、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸鉛などが挙げられる。または、金属酸化物、すなわち、酸化亜鉛粉末、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化スズなどが挙げられる。さらに、それらシリカにシランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコンオイルなどにより表面を施したものが挙げられる。

しかしながら、全ての粉体が潤滑剤として用いることが出来るわけではない。現像ローラ３１に塗布するためには、潤滑剤が持つ電荷量をコントロールする必要がある。そして、電荷量をコントロールするパラメータの一つとして、粒径が挙げられる。図４に潤滑剤にトスパール（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社社製）を用いた時の、質量平均粒子径と電荷量の関係について示す。尚、質量平均粒径は、粒径測定装置コールターマルチサイザーＩＩＩ（商品名、ベックマン・コールター株式会社製）を用いて測定した。電解液としては、１級塩化ナトリウムを用いて調整した約１％塩化ナトリウム水溶液を使用した。電解液約１００ｍｌ中に、分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩約０．５ｍｌを加え、さらに測定試料約５ｍｇを加え試料を懸濁させる。試料を懸濁させた電解液は、超音波分散機で約１分間分散処理を行い、上記測定装置により、１００μｍアパーチャーを用いて、測定試料の体積及び個数を測定し、体積分布及び個数分布を算出した。この結果より、質量平均粒径を算出し、質量平均粒径の異なる３サンプルに関して、電荷量をエレクトロメーター（株式会社ＴＦＦケースレーインスツルメンツ社製）にて測定した。その結果を図４に示す。

以上の検討から、質量平均粒子径が小さいと、粒子の持つ電荷量が大きくなることにより、現像ローラ３１との付着力が大きくなるために潤滑剤の効果は発現するが、現像ローラ３１上から潤滑剤自体を吐き出せずに画像弊害となる。一方、質量平均粒子径が大きいと、粒子の持つ電荷量が小さくなるために、静電的な付着力が弱く、現像ローラ３１に塗布出来なくなる。

以上を鑑みて、本実施例では、電荷量を適正化したポリウレタン樹脂の真球状架橋微粒子であるダイミックビーズＵＣＮ−５０６０Ｄ クリヤー（大日精化工業株式会社製）を潤滑剤として用いた。粒径は質量平均粒子径７．２μｍを用い、電荷量は＋２０〜５０μＣ／ｍｇに調整した。潤滑剤塗布量は０．１×１０^−２〜４．４×１０^−２（ｋｇ／ｍ^２）とすると好適である。

現像ローラ３１とトナー規制部材３２の接触部に潤滑剤を塗布する方法としては、代表的に以下の３つがあるが、均一に塗布できれば特に方法は限定されない。第一に、予め現像ローラ３１全域に潤滑剤を塗布し、この現像ローラ３１をトナー規制部材３２が取りつけられている現像装置３に装着する方法がある。第二に、予めトナー規制部材３２の現像ローラ３１との接触部に潤滑剤を塗布し、このトナー規制部材３２を現像装置３に装着する方法がある。第三に、トナー供給ローラ３３の全域に潤滑剤を塗布し、現像装置３に装着した後、現像ローラ３１とトナー規制部材３２を組み込んだ後に現像装置３を駆動回転させ、潤滑剤を現像ローラ３１とトナー規制部材３２の接触部に塗布する方法がある。第
二、第三の方法では、トナー規制部材３２、トナー供給ローラ３３に予め塗布された潤滑剤が、潤滑剤の吐き出し動作が行われる前に、現像ローラ３１へ送られることで、現像ローラ３１に塗布された状態となる。

続いて、ポリウレタン粒子を潤滑剤に用いた時の、駆動トルクを測定した。図５は、駆動開始時間を０ｓとした時の、プロセスカートリッジ１の駆動トルクの変動を示すグラフである。この結果から、回転時間中にはトナーの供給は行っていないが、トルク変動は見られず、終始安定していることが分かる。以上から、ポリウレタン粒子は潤滑剤としてトルク軽減という役割を果たしている。本実施例では、１．０×１０^−２（ｋｇ／ｍ^２）を塗布量とした。

＜新品検知の動作＞
次に、図１を参照して、プロセスカートリッジ１の使用履歴検知方法について説明する。本実施例の装置本体７０は、プロセスカートリッジ１に新品を検知する検知手段としての通信手段７５を有している。本実施例のプロセスカートリッジ１には、プロセスカートリッジ１が新しいものに交換されたことや、トナー又は感光ドラム１０の寿命等を検知させるための手段として、記憶手段としての記憶素子１２が備えられている。

記憶素子１２には、プロセスカートリッジ１の識別情報や、寿命情報、画像プロセス情報等を記憶させることができ、常にプロセスカートリッジ１の最新状態を把握し、最適な画像形成を可能としている。記憶素子１２は、装置本体７０内の検知手段としての通信手段７５と通信可能であり、プロセスカートリッジ１の合計印字枚数などの使用履歴を書き込むことが可能である。

また、記憶素子１２と通信手段７５は、逐次通信することができるため、通信手段７５は記憶素子１２のデータを読み込んで装置本体７０の動作を変更することや、記憶素子１２のデータを更新することが可能である。本実施例においては、プロセスカートリッジ１が装置本体７０に挿入された際、通信手段７５が、記憶素子１２のデータを読み込み、使用履歴（プロセスカートリッジ１が動作した履歴）がない場合、プロセスカートリッジ１は新品であると検知（判断）する。

＜新品シーケンスの動作＞
検知手段としての通信手段７５によって、プロセスカートリッジ１が新品であると判断された場合、現像ローラ３１上にトナーがコートされていない状態である。そのため、トナー供給ローラ３３にトナーを含ませ、現像ローラ３１上にトナーを定常的に供給することが出来るようにしたい。そこで、印字動作（画像形成動作）に入る前の前段階として、新品シーケンスを実行する。

以下、図６を参照して、新品シーケンス時の動作について詳細に説明する。図６は、本実施例における新品シーケンス動作時のタイミングチャートを示す図である。まず、本体電源をＯＮし、新品のプロセスカートリッジ１を挿入すると、通信手段７５が、プロセスカートリッジ１の新品検知を行う（Ｓ１）。新品検知終了後（Ｓ２）、メインモータの駆動をＯＮして（Ｓ３）、感光ドラム１０や現像ローラ３１といった装置本体７０内の回転体の動作を開始し、各種高圧電源の動作を開始する。そして、メインモータの駆動後、プロセスカートリッジ１において潤滑剤の吐き出し動作を行う（Ｓ４）。潤滑剤を吐き出した後（Ｓ５）、トナーＴを現像ローラ３１上にコートし、トナー供給ローラ３３からのトナー供給が安定したら、続いてトナーの吐き出し動作（現像剤吐き出し動作）を行う（Ｓ６）。トナーの吐き出しを終えたら（Ｓ７）、新品シーケンスの動作を終了とする。ここで、トナーの吐き出し動作とは、現像装置３から感光ドラム１０を介してクリーニングブレード５０に潤滑剤としてのトナーＴを送り込む動作のことである。

プロセスカートリッジ１に設けられるクリーニングブレード５０は、耐薬品性、耐摩耗性、成形性、機械的強度等の点から熱可塑性エラストマーの一種であるポリウレタンゴムから成っている。特にユーザーが使用を開始する新品状態やカートリッジの交換時においては、残留トナーのような潤滑剤として働くようなものが少ないため、クリーニングブレード５０のエッジと感光ドラム１０との間に大きな摩擦力が生じる。そのため、クリーニングブレード５０の捲れや振動等の問題が発生しやすい。そこで、本実施例における装置本体７０は、記憶素子１２により新しいプロセスカートリッジ１装着の際には、直後の新品シーケンスの動作においてトナーＴの吐き出しを行う。感光ドラム１０を介してクリーニングブレード５０の長手全域にトナーＴを送り込むことによって、感光ドラム１０とクリーニングブレード５０との摩擦を低減させ、クリーニングブレード５０の捲れや振動等の問題を防止している。

（実施例１）
＜実施例１の特徴＞
次に、実施例１の特徴について説明する。実施例１においては、トナーと帯電性が逆極性の潤滑剤を用いる。そして、実施例１に係る画像形成装置は、新品シーケンス時において、現像ローラ３１上に塗布された帯電性がトナーと逆極性の潤滑剤を弊害無く感光ドラム１０上（像担持体上）に吐き出すことを特徴としている。ここで、帯電性が逆極性とは、帯電特性が正帯電と負帯電のように、電気的極性が異なることを指し、帯電性が同極性とは、帯電特性が正帯電同士、あるいは、負帯電同士のように、電気的極性が同じことを指すものとする。実施例１では、トナーと潤滑剤は帯電性が逆極性の関係であるので、それぞれの粒子は電気的に逆の動きをする。

図７は、現像コントラストΔＶを示す図であって、実施例１のベタ黒画像印字中とベタ白画像印字中における感光ドラムの表面電位と現像バイアスの関係を示す図である。図７（ａ）は、ベタ黒画像印字中に現像ローラ３１から感光ドラム１０上にネガ極性の粒子、すなわちトナーが飛ぶ電位関係を示している。図７（ｂ）は、ベタ白画像印字中に現像ローラ３１から感光ドラム１０上にポジ極性である潤滑剤が飛ぶ電位関係を示している。ネガ極性に帯電しているトナーは、現像バイアスに対してプラス側の明部電位Ｖｌに、ポジ極性に帯電している潤滑剤は、現像バイアスに対してマイナス側の暗部電位Ｖｄに現像される。なお、ここで、現像とは、トナーや潤滑剤が現像ローラ３１から感光ドラム１０上へ飛ぶプロセスのことを意味することとする。また、図７に示したように、感光ドラム１０の表面電位と現像ローラ３１に印加される現像バイアスの電位差をΔＶ（以下、現像コントラストと称する）とした。

次に、図８、図９を参照して、トナーと潤滑剤の吐き出しの挙動を示す。図８は、トナーを現像ローラに担持させた後、ＶｌとＶｄを変化させることにより現像コントラストΔＶを変化させた時、現像ローラから感光ドラムへトナーが現像される割合の変化を示している。一方、図９は、潤滑剤を現像ローラに担持させた後、ＶｌとＶｄを変化させることにより現像コントラストΔＶを変化させた時、現像ローラから感光ドラムへ潤滑剤が現像される割合を示している。具体的には、図８においては、現像ローラ３１上のトナーが感光ドラム１０に全て現像した時のトナー量を１００％とした時に、それぞれの電位関係の時に感光ドラム１０上に現像したトナー量の割合を見積もっている。図９における潤滑剤の場合も同様である。

図８に示したように、現像バイアスＶｄｃに対して、Ｖｌを広げて現像コントラストΔＶを大きくしていくと感光ドラム１０上に現像されるトナーの割合は増加する。一方、図９に示したように、ポジ極性を持つ潤滑剤は、現像バイアスＶｄｃに対して、Ｖｄを広げて現像コントラストΔＶを大きくしていくと感光ドラム１０上に現像される潤滑剤の割合
は増加する。まとめると、現像バイアスＶｄｃに対する現像コントラストΔＶが広くなると、現像ローラ３１から感光ドラム１０に現像される量は多くなることが分かる。したがって、どちらの極性に帯電された粒子であっても、感光ドラム１０上の表面電位と現像バイアスＶｄｃをコントロールすることによって、現像ローラ３１からの吐き出し量、及び極性を調整することが出来ることが示唆される。

次に、図１０を参照して、実施例１の動作について説明する。新品シーケンスの潤滑剤吐き出しとトナーコートまでの動作を、電位の推移を追って説明する。初期の動作は図６に示した通りであり、まず、プロセスカートリッジ１を装置本体７０内に挿入し、ユーザーが使用開始前にトナーシール部材１０３（図３参照）を引く事でトナーＴを現像室１０１に送り込む。

上述した図６に示すように、本体電源をＯＮし、新品プロセスカートリッジ１を挿入すると、上記の新品検知を行う（Ｓ１）。検知終了後（Ｓ２）、メインモータの駆動をＯＮして（Ｓ３）、感光ドラム１０や現像ローラ３１といった装置本体７０内の回転体の動作を開始し、各種高圧電源の動作を開始する。その後、潤滑剤を吐き出す手順（Ｓ４）となるが、以下の手順において、実施例１における新品シーケンスの感光ドラム１０と現像ローラ３１の電位推移を図１０に示す。図６のＳ４に対応するタイミングは、図１０ではＳ１となる。

予め潤滑剤が塗布された現像ローラ３１から感光ドラム１０上に潤滑剤が吐き出される（Ｓ１）。次に、メインモータの駆動によりトナー供給ローラ３３が回転する。そして、吐き出し動作開始から所定時間経過後であってトナーがトナー供給ローラ３３に十分含まれ、現像ローラ３１にコートすることが出来る状態に達した時、潤滑剤を吐き出すために感光ドラム１０の表面電位の絶対値をより上げる。すなわち、感光ドラム１０の表面電位と現像ローラ３１の表面電位の電位差を吐き出し動作開始時よりも大きくする。それにより、帯電ローラ１１に印加する帯電バイアスをＶｄよりマイナス側に高くする（Ｖｄ１とする）（Ｓ２）。

最後に、潤滑剤を吐き出し終えたら、クリーニングブレード５０にトナーを送り込むために、感光ドラム１０表面上に露光装置２により露光することにより、現像バイアスに対して感光ドラム１０の表面電位の絶対値をＶｌに下げる（Ｓ３）。トナー吐き出しが終了したら、感光ドラム１０の表面電位をＶｄに戻し（Ｓ４）、新品シーケンスを終了とする。以上の一連の動作を行う事により、新品シーケンスを実行している最中に、現像ローラ３１から逆極性の潤滑剤を吐き出すことが出来る。

今後説明する他の実施例に関しても、図１０の電位関係を基本として説明していく。尚、Ｖｄ、Ｖｌは、トナー供給ローラ３３から供給されるトナーに応じて、適宜変更しても良い。例えば、潤滑剤を積極的に吐き出したい場合にはＶｄの絶対値を高く、吐き出しを抑えたいのであればＶｄの絶対値を低くすればよい。トナーの場合もＶｌに対して同様の動作を行えばよい。

＜実施例１の作用効果＞
実施例１の作用効果について、比較例１〜５と比較しつつ説明する。図１０のＳ２〜Ｓ３の電位（Ｖｄ１）を変化させた時のトルクの評価と、印字画像上のスジ発生など画像への影響の評価を表１に示す。ここで、Ｖｄｃは現像バイアス、ΔＶは現像コントラスト（Ｖｄ１−Ｖｄｃ）を表している。Ｖｄ１を変化させると、同時に現像コントラストΔＶが変わるように、現像バイアスＶｄｃを一定にして検討を行った。

トルク〇：初期のトルクを維持
トルク△：初期のトルクからやや上昇
画像上スジ〇：画像弊害無し
画像上スジ△：スジがやや発生

比較例１では、実施例１と比較して現像コントラストΔＶを大きくした。そのため、現像ローラ３１上の潤滑剤を短時間で感光ドラム１０上に吐き出すこととなる。その結果、現像ローラ３１上のコート層が失われ、現像ローラ３１とトナー規制部材３２の間で急激なトルク上昇を招くこととなった。そのため、現像ローラ３１を駆動する駆動力を変える必要が生じてしまう。

比較例２では、実施例１と比較して現像コントラストΔＶを小さくした。そのため、吐き出しが抑制されて、初期のトルクは保持できる。しかし、現像ローラ３１に潤滑剤が残ってしまい、現像ローラ３１長手でトナーの濃淡差が発生してしまうことにより、画像上にスジになるという弊害が発生した。

以上の結果から分かるように、適切な現像コントラストΔＶにすることで、トルクの上昇抑制と画像品質への影響の低減を両立することができる。

次に、トナーと逆極性の潤滑剤を用いた実施例１と、トナーに対して同極性の潤滑剤を用いた比較例３〜５において、Ｓ２〜Ｓ３の電位であるＶｄ１を変化させた時のトナー消費、トルク、画像弊害の評価を比較した結果を表２に示す。この時、現像バイアスＶｄｃは−３５０Ｖで一定としている。本検討では、潤滑剤の極性を反転させている。したがって、実施例１の構成でポジ極性の粒子を感光ドラム１０上に飛ばすためには、｜Ｖｄ１｜＞｜Ｖｄｃ｜となる必要があるのに対して、ネガ極性の粒子を飛ばすためには、｜Ｖｄ１｜＜｜Ｖｄｃ｜となる必要がある。それに伴って、現像コントラストΔＶの値も、表２中では絶対値で表している。絶対値が大きいほど、潤滑剤は感光ドラム１０上に飛んでいくこととなる。

トナー消費〇：適正
トナー消費×：多い
トナー消費××：かなり多い
トルク〇：初期のトルクを維持
画像上スジ〇：スジの発生なし
画像上スジ△：スジがやや発生
画像上スジ×：スジが発生

比較例３では、現像ローラ３１上に潤滑剤が残る現像コントラストであるために、初期のトルクは保持出来るが、現像ローラ３１に潤滑剤が残ってしまい画像上にスジが生じるなど画像への影響が出てしまう。比較例４では、潤滑剤は吐き出される関係の電位なので、現像ローラ３１上から潤滑剤は吐き出されていく。したがって、画像に大きな影響が出ない上に、トルクも確保出来る。しかし、潤滑剤とトナーが同極性であるために、潤滑剤を吐き出した際に、現像ローラ３１にコートされたトナーも同時に現像され、実施例１と比較してトナーの消費量が多くなってしまう。また、比較例５で、は現像ローラ３１から潤滑剤を完全に除去する事が出来る電位関係であるために、画像に影響はない。しかし、比較例４に比べても、さらにトナーを吐き出してしまうため、トナーの消費量は多くなる。

以上の結果から分かるように、比較例３〜５のように、トナーと潤滑剤が同極性の場合、それらが混ざった時一緒に吐き出すことしかできない。これに対して、実施例１のように、トナーと潤滑剤が逆極性の場合、電位をコントロールすることによって、一方のみ、例えば潤滑剤のみを吐き出すことが可能である。これによりトルクの調整が可能であり、画像品質の向上にもつながる。

以上述べたように、実施例１においては、現像ローラ３１に予めトナーと逆極性の潤滑剤を塗布し、現像コントラストを適正化した新品シーケンスを行うことによって、トルクの上昇及び画像品質への影響を低減することができる。

（実施例２）
＜実施例２の特徴＞
図１１、図１２を参照して、実施例２の特徴について説明する。なお、実施例２に係る画像形成装置の構成において、実施例１と同一の構成については同一の符号を用いて、その説明を省略する。実施例１においては、トナーシール部材１０３をユーザが引き抜く構成であったが、実施例２においては、プロセスカートリッジ１に入力された駆動力を用いて、トナーシール部材１０３が自動的に開封される自動引きの構成を採用する。実施例２においては、トナーシール部材１０３の取り除き動作開始から取り除き動作完了までの時間に基づいて潤滑剤の吐き出し動作が行われる。そして、新品シーケンス実行開始からトナーが現像ローラ３１上にコートされるタイミングに時間差が生じるケースに関して、現像ローラ３１上に塗布された帯電性がトナーと逆極性の潤滑剤を弊害無く感光ドラム１０上に吐き出すことを特徴としている。トナーが現像ローラ３１にコートされるまでにタイムラグがあるとすると、実施例１のような構成では、先に潤滑剤を吐き出してしまうためにトルクの上昇を引き起こす可能性がある。

現像ローラ３１上に潤滑剤が無い時のトルクの上昇を確認するために、図１１に、現像ローラ３１に潤滑剤を塗布していない場合の、トナーシール部材１０３を取り除き手段により自動引きした後のトルクの推移を示す。トナーシール部材１０３を自動引きした直後は、トナーが自由落下してトナー供給ローラ３３、現像ローラ３１の周りに徐々に移動してくることを鑑み、本動作が阻害される最も厳しい条件で検討を行った。図１１に示す推移は、Ｌ／Ｌ（低温低湿）にてプロセスカートリッジ１を、長手方向を地面と垂直にするように縦置きにし、振動装置にてタッピングを１ｈ行った後、Ｈ／Ｈ（高温高湿）にて開封を行うという最も厳しい条件で検討を行った結果である。この試験を行った後のプロセ
スカートリッジ１は、トナー容器１０２のトナーＴが片側に寄ってしまい、トナーＴの落下が阻害されることが予想される。

図１１の結果から、駆動が開始されトナーが落下してくるまでは、トルクは不安定な状態を維持し、絶対値も高い。その後、開封開始約３秒後にトルクが安定している様子が見て取れる。この時点で、トナーが現像ローラ３１に安定して供給されていることを意味する。したがって、メインモータが駆動開始してから少なくとも３秒間で潤滑剤を全て吐き出してしまうと、トルクが高くなり、駆動ギアの破損など装置の破壊を招く恐れがある。よって、実施例２では、駆動が開始してから少なくとも３秒後には、現像ローラ３１上に潤滑剤が残っている必要がある。

一方、実施例１において説明した図９より、ポリウレタン粒子の潤滑剤は、Ｖｄに対してある割合で飛翔していくので、仮に、３秒間露光し続けなくても全て飛んでしまうことは無いため、電位を調整する事でトルクを安定に保つことが出来る。また、トナーが落下し、供給が安定するまでの時間は、縦タッピングを行った最も厳しい条件での結果が３秒だったので、通常条件では３秒より早いタイミングでトナーが供給されると推測される。

以上を踏まえて、実施例２においては、潤滑剤を吐き出す前段階として、感光ドラム１０上を露光し、Ｖｌ電位にすることにより、潤滑剤が感光ドラム１０へ飛ばない電位の関係にする。

図１２を参照して、実施例２における新品シーケンスの感光ドラム１０と現像ローラ３１の電位推移について説明する。まず、本体電源をＯＮし、ユーザーが新品プロセスカートリッジ１を装置本体７０内に挿入すると、通信手段７５が、記憶素子１２に記憶されたデータから新品か否かを検知する。その後、帯電、現像高圧がＯＮされた後、現像ローラ３１、感光ドラム１０、トナー供給ローラ３３が駆動され、現像バイアスがＶｄｃに、帯電バイアスがＶｄに調整される（Ｓ１）。感光ドラム１０の１周分帯電が完了したら（感光ドラム１０が１０が周方向に亘って帯電されたら）、露光を開始する（Ｓ５）。すなわち、吐き出し動作開始から所定の時間経過する前に、感光ドラム１０と現像ローラ３１の表面の電位差を吐き出し動作開始時よりも小さくなるように感光ドラム１０の表面電位を変化させる。露光の間、トナーは搬送部材１０４によってトナー容器１０２から現像室１０１に徐々に移動しており、トナー供給ローラ３３にトナーが供給される。現像ローラ３１にコート出来る準備が整ったら、潤滑剤が塗布された現像ローラ３１から感光ドラム１０上に潤滑剤が吐き出されるように、露光を止め、Ｖｄに戻す（Ｓ６）。

次に、メインモータの駆動によりトナー供給ローラ３３が回転する。プロセスカートリッジ１内のトナーＴがトナー供給ローラ３３に十分含まれ、現像ローラ３１にコートすることが出来る状態に達したら（所定の時間経過後）、潤滑剤を吐き出すために感光ドラム１０の表面電位をより上げる。この時、帯電ローラ１１に印加する帯電バイアスをＶｄ１とする（Ｓ２）。最後に、潤滑剤を吐き出し終えたら、クリーニングブレード５０にトナーＴを送り込むために、感光ドラム１０表面上に露光装置２により露光することにより、現像バイアスに対して感光ドラム１０の表面電位をＶｌに下げる（Ｓ３）。トナー吐き出しが終了したら、感光ドラム１０の表面電位をＶｄに戻し（Ｓ４）、新品シーケンスを終了とする。

本実施例の電位の関係は、実施例１と同様である。図１２のＳ５〜Ｓ６の時間や各電位は、トナーの落下状態、潤滑剤によって適宜変更しても良い。以上の動作を行うことにより、新品シーケンス実行開始からトナーが現像ローラ３１上にコートされるタイミングに時間差が生じる場合に関して、現像ローラ３１上に塗布されたトナーと逆極性の潤滑剤を弊害無く感光ドラム１０上に吐き出すことが出来る。

＜実施例２の作用効果＞
実施例２の作用効果について説明する。新品シーケンス実行開始からトナーが現像ローラ３１上にコートされるタイミングに時間差が生じる場合に関して、現像ローラ３１上に塗布された逆極性の潤滑剤を効果的に吐き出すために、Ｖｌ電位を形成する効果について、比較例６、７を用いて説明する。図１２のＳ５〜Ｓ６間である露光時間を変化させた時の、トルクの評価と、トナー消費とドラムメモリの評価を表３に示す。

トルク〇：初期のトルクを維持
トルク△：初期のトルクからやや上昇
トナー消費／メモリ〇：適正
トナー消費／メモリ△：トナー消費やや多い

比較例６では、露光を行わない（露光時間が０秒）。そのため、現像ローラ３１上の潤滑剤が、トナーが現像ローラ３１に供給される前に感光ドラム１０上に吐き出されてしまうことから、現像ローラ３１上のコート層が失われ、現像ローラ３１とトナー規制部材３２の間で急激なトルク上昇を招いてしまう。比較例７では、トナーが落下してくる時間分（露光時間が３秒）、露光を行っているので、潤滑剤を飛ばすことが無いためトルクは安定している。しかし、露光時間が長いためにトナー消費が促進され、ドラムメモリの観点からも不利となる。一方、実施例２においては、露光時間を適正化することにより、潤滑剤によるトルク安定化効果と、露光時間延長による弊害を抑制する効果の両方を満たすことが出来る。

以上説明したように、実施例２においては、新品シーケンス実行開始からトナーが現像ローラ３１上にコートされるタイミングに時間差が生じる場合に関して、現像ローラ３１上に塗布された逆極性の潤滑剤を効果的に吐き出すことが出来る。

（実施例３）
＜実施例３の特徴＞
次に、実施例３の特徴について説明する。実施例３は、新品シーケンス実行開始からトナーが現像ローラ３１上にコートされるタイミングに時間差が生じるケースに関して、現像ローラ３１上に塗布された帯電性がトナーと逆極性の潤滑剤を、感光ドラム１０上に吐き出すことを特徴とする。実施例２において、トナーの供給にタイムラグが生じる場合には、露光によりＶｌ電位を形成させることが有効であることを説明した。しかし、上述のように露光を行うことにも弊害がある場合がある。そこで、実施例３では、露光時間を短く、且つ、露光終了後にも潤滑剤を吐き出しにくい領域を作ることを特徴とする。

図１３を参照して、実施例３における新品シーケンスの感光ドラム１０及び現像ローラ３１の電位推移を説明する。まず、本体電源をＯＮし、ユーザーが新品プロセスカートリッジ１を装置本体７０内に挿入すると、通信手段７５が、記憶素子１２に記憶されたデー
タから新品か否かを検知する。

その後、帯電、現像高圧がＯＮされた後、現像ローラ３１、感光ドラム１０、トナー供給ローラ３３が駆動され、現像バイアスがＶｄｃ、帯電バイアスがＶｄに調整される（Ｓ１）。感光ドラム１０の１周分帯電が完了したら、露光を開始する（Ｓ５）。その後、露光を止め、Ｖｄに戻した後（Ｓ６）、現像バイアスＶｄｃの絶対値を上げる（マイナス側に大きくする）（Ｖｄｃ１とする）（Ｓ６）。次に、現像バイアスをＶｄｃ１から順次切り替えて、Ｖｄｃ２、Ｖｄｃ３の絶対値を段階的に下げていく（プラス側に大きくする）（Ｓ７、Ｓ８）。潤滑剤を吐き出し終えたら、Ｖｄｃ３からＶｄｃに戻す（Ｓ９）。最後に、クリーニングブレード５０にトナーを送り込むために、感光ドラム１０表面上に露光装置２により露光することにより、現像バイアスに対して感光ドラム１０の表面電位をＶｌに下げる（Ｓ３）。トナー吐き出しが終了したら、感光ドラム１０の表面電位をＶｄに戻し（Ｓ４）、新品シーケンスを終了とする。

Ｓ５〜Ｓ６とＳ７〜Ｓ９の時間は、トナーの落下状態、潤滑剤によって適宜変更しても良い。尚、Ｖｄｃ１、Ｖｄｃ２、Ｖｄｃ３に関しても、適宜変更してもよい。実施例３では、Ｖｄｃ１＝−５０５Ｖ、Ｖｄｃ２＝−４４０Ｖ、Ｖｄｃ３＝−３７０Ｖとしている。

また、図１４のように、Ｓ６〜Ｓ１１で現像バイアスＶｄｃを、線形的に変更しても同様の効果が得られる。また、実施例３では露光後に現像バイアスＶｄｃを変更したが、露光を行わず電位を変更してもよい。また、現像バイアスＶｄｃを変更したが、変更するのは感光ドラム１０の表面電位でもよい。例えば、図１５（ａ）のように、Ｓ６〜Ｓ１２の間で帯電バイアスをＶｄ１〜Ｖｄに変えても、図１５（ｂ）のように露光を用いてＶｌ〜Ｖｄに変更してもよい。

＜実施例３の作用効果＞
実施例３の作用効果について説明する。新品シーケンス実行開始からトナーが現像ローラ３１上にコートされるタイミングに時間差が生じる場合、現像ローラ３１上に塗布された逆極性の潤滑剤を効果的に吐き出すために、露光後に電位を徐々に変更する。電位を徐々に変更することで、現像ローラ３１上にトナーをコートするまでの時間を長くなったとしても、好適に潤滑剤を吐き出すことが出来る。トナーをコートするまでの時間が長くなる場合としては、トナーシール部材１０３の開封時間が延びた場合や、トナー容器１０２から現像室１０１までの距離が長い場合、トナー供給に時間を要す場合などがある。

以上説明したように、実施例３においては、新品シーケンス実行開始からトナーが現像ローラ３１上にコートされるタイミングに時間差が生じる場合に関して、現像ローラ３１上に塗布された逆極性の潤滑剤を好適に感光ドラム１０上に吐き出すことが出来る。

（実施例４）
次に、実施例４について説明する。これまでの実施例では、単一色の画像形成装置の場合について説明したが、本発明は４色フルカラーの画像形成装置の場合にも適用可能である。そこで、実施例４においては、４色フルカラーの画像形成装置の場合について説明する。

図１６は、実施例４に係る画像形成装置の構成の概略断面図である。実施例４に係る画像形成装置の装置本体７０は、イエローｙ、マゼンタｍ、シアンｃ、ブラックｂのトナーを内包するプロセスカートリッジ１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｂを着脱可能に備えている。この装置本体７０は、図１６の矢印Ｒ４方向に循環移動可能に設けられる中間転写体としての中間転写ベルト４３を備えている。また、実施例４に係る画像形成装置は像担持体としての感光ドラム１０を複数有しており、それらに対向して、１次転写ローラ（転写手段）４
２ｙ〜４２ｂが、中間転写ベルト４３を介して、それぞれ設けられている。複数の感光ドラム１０上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト４３上に順次転写される。

さらに、図１７は、図１６に示したプロセスカートリッジ１ｙ〜１ｂをさらに具体的に示した概略断面図である。ここで、プロセスカートリッジ１ｙ〜１ｂは略同形状であるため、図１６には代表してプロセスカートリッジ１ｙについて示した概略断面図を示す。図１７に示すように、実施例４に係るプロセスカートリッジ１ｙは、像担持体としての感光ドラム１０、帯電手段としての帯電ローラ１１、現像装置３、クリーニング装置５、プロセスカートリッジ１の使用履歴検知手段１２を備えている。

感光ドラム１０は、図１７中の矢印Ｒ１方向に回転しながら、帯電ローラ１１によって所定の極性及び電位に均一に帯電される。そして、画像形成本体内の露光装置から発信されたレーザビームが感光ドラム上に露光され、静電潜像が形成される。

実施例４の一例である現像装置は、負帯電性の非磁性一成分トナー（以下、単にトナーという）を内包しており、回転可能な現像剤担持体としての現像ローラ３１を備えている。現像ローラ３１から感光ドラム１０上にトナーを供給することで静電潜像を可視化し、現像剤像としてのトナー像を形成する。

感光ドラム１０上に形成されたトナー像は、転写ローラ４２ｙに印加したバイアスによって、中間転写ベルト４３に一次転写される。中間転写ベルト４３上に１次転写されたトナー像は、中間転写ベルト４３の循環移動により２次転写が行われる２次転写位置へと搬送される。その後２次転写ローラ４４及び２次転写対向ローラ４５によって、トナー像が記録材Ｐに２次転写される。そして、記録材Ｐ上に二次転写されたトナー像は、定着器６０によって、加圧及び加熱されることで記録材Ｐに定着され、最終画像となる。また、感光ドラム１０上に形成されたトナー像のうち、中間転写ベルト４３に転写されずに残留した一部のトナーは、クリーニング装置５に搬送され、感光ドラム１０表面から掻き取られる。

このような４色フルカラーの画像形成装置の場合であっても、実施例１〜３の構成を採用することで同様の効果を得ることができる。すなわち、実施例４においても、プロセスカートリッジ１が新品の場合は、新品シーケンス実施時において、現像ローラ３１上に塗布された帯電性がトナーと逆極性の潤滑剤を、弊害無く感光ドラム上に吐き出すことができる。

（実施例５）
＜クリーニング装置＞
次に、図１８〜図２３を参照して、実施例５について説明する。図１８は、実施例５のクリーニング装置の構成を説明するための概略斜視図であって、各部材を説明するために前面に位置する一部の部材については、部分的に切断して描写した。

図１８に示すように、実施例５のクリーニング装置５は、クリーニングブレード５０、すくいシート５２、クリーニング端部シール５３、及びそれらを収容する枠体５４を有する。また、枠体５４は、感光ドラム１０を回転可能に支持している。クリーニングブレード５０は、弾性体からなり、感光ドラム１０に当接することで、感光ドラム１０上のトナーＴを除去する（掻き落とす）。掻き落とされたトナーは、枠体５４と、すくいシート５２と、クリーニング端部シール５３とにより区切られたクリーニング開口５０から枠体５４内に蓄積される。すくいシート５２は、可撓性のシート部材であり、感光ドラム１０とクリーニング端部シール５３に密接することで、枠体５４からのトナー漏れを防止する。クリーニング端部シール５３は、感光ドラム１０との当接面に微細な植毛処理を施した弾
性部材であり、感光ドラム１０、クリーニングブレード５０、すくいシート５２、及び枠体５４に密接することで、枠体５４端部からのトナー漏れを防止する。

＜現像装置＞
図１９を参照して、実施例５の現像装置について説明する。図１９は、実施例５の現像装置の構成を示す断面図である。未使用の現像装置３において、トナーＴは外部からの振動や衝撃を受けて飛散することがないよう、トナーシールＳによって枠体３６内に収容されている。つまり、未使用の状態では現像ローラ３１上にトナーが存在しないため、これを駆動させるには多大なトルクが必要となる。この状態で無理に駆動をかけると、現像ローラ３１とトナー供給ローラ３３との間の摩擦によってトナー供給ローラ３３が破損したり、現像ローラ３１と現像ブレード３２との摩擦により現像ブレード３２が現像ローラ３１の回転方向に捲れ上がることがある。

これらの問題を回避するため、現像ローラ３１、現像ブレード３２、トナー供給ローラ３３のいずれかには、予め粉体潤滑剤３７を塗布している。実施例５においては、実施例１と同様に潤滑剤と現像ブレード３２の摺擦で潤滑剤が正に摩擦帯電する粉体（ダイミックビーズＵＣＮ−５０６０Ｄ（大日精化工業社製））を選択した。これは、後述するように正に帯電する潤滑剤を選択することで、無駄にトナーを消費することなく効率的に潤滑剤だけをクリーニングブレード５０側へ回り込ませることを目的としている。

＜画像形成装置の初期動作＞
次に、図１、図２０〜図２３を参照して実施例５における画像形成装置の初期動作について説明する。図２０は、実施例５における画像形成準備の初期動作を示すフローチャートである。図２１は、実施例５における画像形成準備動作（Ｓ３）を示すタイミングチャートである。図２２は、実施例５における新品動作（Ｓ４）を示すタイミングチャートである。図２３は、実施例５の動作中の各時間における感光ドラム、現像ローラの位置を説明する図である。図２１〜図２３に示す時間ｔ０〜ｔ７、図２３に示す点Ａ〜Ｄの定義について以下で説明する。

点Ａ：駆動開始時（ｔ＝０）に帯電ローラ１１と当接していた感光ドラム１０表面の位置点Ｂ：駆動開始時（ｔ＝０）に現像ローラ３１と当接していた感光ドラム１０表面の位置点Ｃ：駆動開始時（ｔ＝０）に感光ドラム１０と当接していた現像ローラ３１表面の位置点Ｄ：点Ｃが駆動後１回転した後、点Ｃと当接した感光ドラム１０表面の位置
以降は、これらの位置を点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点Ｄと称する。

ｔ＝０：駆動開始時
ｔ＝ｔ１：点Ａが現像ローラ３１対向に到達する時間
ｔ＝ｔ２：点Ｂが転写ローラ４０対向に到達する時間
ｔ＝ｔ３：点Ｃが１回転した時間（現像ローラ３１が１回転する時間）
ｔ＝ｔ４：点Ａが転写ローラ４０対向に到達する時間
ｔ＝ｔ５：点Ｄが転写ローラ４０対向に到達する時間
ｔ＝ｔ６、ｔ７：電圧印加、および、駆動が停止する時間

図２０を参照して、実施例５における画像形成準備の初期動作のフローを説明する。プロセスカートリッジ１を画像形成装置に装着後（Ｓ１）、画像形成本体内の通信手段７５が、プロセスカートリッジ１に装着された記憶素子１２から使用履歴を読み取り（Ｓ２）、未使用品であるかを判断する（Ｓ３）。未使用品ではないと判断された場合は（Ｓ３のＮＯ）、通常の画像形成準備動作（Ｓ５）を行う。未使用品だと判断された場合は（Ｓ３のＹＥＳ）、新品動作（Ｓ４）を行った後に、画像形成準備動作（Ｓ５）を行う。これらの終了をもって、画像形成準備が完了しスタンバイ状態となる（Ｓ６）。

＜画像形成準備動作（Ｓ５）＞
次に、図２１を参照して、画像形成準備動作（Ｓ５）について説明する。まず、最初に感光ドラム１０、現像ローラ３１が同タイミングで駆動する。駆動がかかると同時に、帯電電圧用の高圧電源７１（図１参照）は、帯電ローラ１１に対して−１０００Ｖの電圧印加を行い、これによって、感光ドラム１０の表面電位Ｖｄは−４５０Ｖに帯電される。

点Ａが現像ローラ３１の対向に到達した時間ｔ＝ｔ１のタイミング（図２３（ｂ））で、現像電圧用の高圧電源７２（図１参照）は現像ローラ３１に対して画像形成時と同一の現像電圧Ｖｄｃである−３００Ｖを印加する。これによって、感光ドラム１０の表面電位Ｖｄと現像電圧Ｖｄｃの電位差により、負に帯電した現像ローラ３１上のトナーは必要以上に感光ドラム１０に現像されてしまうことはない。

また、転写ローラ４０に対しては、転写電圧用の第３電圧印加手段としての高圧電源７３（図１参照）よりトナーと同極性の電圧Ｖｔｒである−１０００Ｖを少なくとも転写ローラ４０一回転に相当する時間印加する。これは、転写ローラ４０を汚している負に帯電したトナーを感光ドラム１０上に吐き出して転写ローラ４０を清掃することを目的とする。実施例５においては、転写ローラ４０の電位Ｖｔｒ＝−１０００Ｖと感光ドラム１０の表面電位Ｖｄ＝−４５０Ｖの電位差により、転写ローラ４０上の負に帯電したトナーは、感光ドラム１０側へ転移する。

図２１のタイミングチャートは、点Ａが転写ローラ４０対向に到達した時間ｔ＝ｔ４のタイミング（図２３（ｅ））に負の転写電圧Ｖｔｒを印加している。しかし、転写ローラ電圧Ｖｔｒと感光ドラム１０表面電位Ｖｄとの関係がＶｔｒ＜Ｖｄであれば、転写電圧Ｖｔｒの印加タイミングはこれに限るものではなく任意である。

この後、転写ローラ４０が１回転以上回転した時間ｔ＝ｔ６のタイミングで、帯電、現像、転写の高圧電源７１、７２、７３からの電圧印加が停止され、かつ、感光ドラム１０、現像ローラ３１の駆動が停止されて画像形成準備動作は終了する。その後、スタンバイ状態となる。

＜新品動作（Ｓ４）＞
次に、図２２を参照して、新品動作（Ｓ４）について説明する。まず、最初に感光ドラム１０、現像ローラ３１が同タイミングで駆動する。駆動がかかると同時に、帯電電圧用の高圧電源７１（図１参照）は帯電ローラ１１に対して、−１０００Ｖの電圧印加を行う。これによって、感光ドラム１０の表面電位Ｖｄは−４５０Ｖに帯電される。駆動開始から点Ａが現像ローラ３１の対向を通過するまでの間（時間ｔ＝０〜ｔ１）、現像電圧用の高圧電源７２（図１参照）は現像ローラ３１に対し＋２００Ｖの電圧を印加する。駆動開始から現像ローラ３１対向を通過する感光ドラム１０の表面電位Ｖｄは０Ｖである。そのため、現像ローラ３１上の正に帯電した潤滑剤を効率的に感光ドラム１０側に現像するためには、感光ドラム１０表面電位Ｖｄと現像ローラ３１電位Ｖｄｃとの関係が、Ｖｄ＜Ｖｄｃであることが好ましいためである。

次に、点Ａが現像ローラ３１対向に到達して以降（ｔ＞ｔ１）は、現像電圧用の高圧電源７２（図１参照）は現像ローラ３１に対し画像形成時と同一の現像電圧である−３００Ｖを印加する。時間ｔ＞ｔ１において、現像ローラ３１対向を通過する感光ドラム１０の表面電位Ｖｄは−４５０Ｖである。感光ドラム１０表面電位Ｖｄと現像ローラＶｄｃの電位差が大きすぎて両者の放電開始電圧を超えると、感光ドラム１０から現像ローラ３１へのマイナスの放電が発生する。これによって、現像ローラ３１上で正に帯電していた潤滑剤の帯電極性が負に逆転するため、上記のＶｄ＜Ｖｄｃの電位差では潤滑剤を感光ドラム
１０側へ現像させることができなくなる。よって、時間ｔ＞ｔ１では、Ｖｄ＜Ｖｄｃであり、かつ、感光ドラム１０から現像ローラ３１へ放電が発生しない現像電圧Ｖｄｃを選択することが必要である。

次に、転写工程での動作について説明する。実施例５では、点Ｂが転写ローラ４０対向に到達する時間ｔ＝ｔ２に、転写電圧用の高圧電源７３は転写ローラ４０に対し転写電圧Ｖｔｒ＝＋５００Ｖの電圧印加を行う。ただし、感光ドラム１０の表面電位Ｖｄと転写ローラ４０に対する印加電圧Ｖｔｒの関係がＶｄ＜Ｖｔｒとなる条件であれば、Ｖｔｒはゼロ、又は負の電圧であっても構わない。この関係が成り立っていれば、正に帯電した潤滑剤はクーロン力によって感光ドラム上に残り、クリーニングブレード５０で回収することが可能となる。この電圧を印加するタイミングは、少なくとも、点Ｄが転写ローラ４０に到達する直後（時間ｔ＝ｔ５）までは、感光ドラム１０の表面電位と転写電圧の関係が上記の通りであると、多くの潤滑剤をクリーニングブレード５０に回り込ませることができ効率が良い。

以降は、通常の画像形成準備動作（Ｓ５）と同様に転写ローラ４０の清掃を目的とした負の転写電圧Ｖｔｒ＝−１０００Ｖが転写ローラ４０一周分回転する時間ｔ＝ｔ７まで印加される。次に、帯電、現像、転写の電圧印加と、感光ドラム１０、現像ローラ３１が駆動停止されてスタンバイ状態（Ｓ６）となる。

＜実施例５の効果検証＞
本実施例の効果を検証するため、以下の実験を行った。
〔実験〕
現像ローラ３１に０．５０×１０^−２（ｋｇ／ｍ^２）の粉体潤滑剤を塗布したプロセスカートリッジ１を用いて、実施例５で説明した新品動作を行った場合と、通常の画像形成動作をのみを行った場合と、以下の比較を行った（比較例８）。
・ クリーニング容器に回収された潤滑剤の量
・ クリーニングブレード捲れ、画像裏汚れの発生有無
〔条件〕
・潤滑剤：ダイミックビーズＵＣＮ−５０６０Ｄ（大日精化工業社製）
・プロセススピード：８０ｍｍ／ｓｅｃ
・印加電圧
（実施例１）新品動作 （比較例８）画像形成準備動作
帯電：−１０００Ｖ −１０００Ｖ
現像：＋２００、−３００Ｖ※１ −３００Ｖ
転写：＋５００Ｖ、−１０００Ｖ※２ −１０００Ｖ
・環境：常温常湿（２５℃５０％）
ｔ＝０〜ｔ１までは＋２００Ｖ、ｔ＝ｔ１〜ｔ７までは−３００Ｖを印加
ｔ＝ｔ２〜ｔ５までは＋５００Ｖ、ｔ＝ｔ５〜ｔ７までは−１０００Ｖを印加

〔結果〕
結果を表４に示す。実施例５においては、潤滑剤塗布量０．５×１０^−２（ｋｇ／ｍ^２）に対し、クリーニングブレード（Ｃブレードともいう）で０．３８×１０^−２（ｋｇ／ｍ^２）の潤滑剤を回収し、クリーニングブレード５０捲れ、画像裏汚れ共に発生はなかった。また、通常の画像形成動作のみを行った比較例８では、潤滑剤塗布量０．５０×１０^−２（ｋｇ／ｍ^２）に対し、０．０１×１０^−２（ｋｇ／ｍ^２）しか潤滑剤を回収できず、クリーニングブレード捲れ、画像裏汚れが、共に発生した。

Ｃブレード捲れ〇：捲れ無し
Ｃブレード捲れ△：捲れやや発生
画像裏汚れ〇：汚れ無し
画像裏汚れ△：汚れやや発生

以上の実験結果から、実施例５の効果が検証できた。実施例５の構成をとることによって、現像ローラ３１に塗布された潤滑剤を効率的にクリーニングブレード５０側に送りこむことができる。その結果、初期のクリーニングブレードの捲れあがりや潤滑剤による画像裏汚れの問題に対する性能を向上できる。

なお、実施例５においては、トナーが負に、潤滑剤が正に帯電する場合に関して言及したが、トナーが正に、潤滑剤が負に帯電する場合についても同様の効果を得ることができる。感光ドラム電位Ｖｄと転写ローラ電位Ｖｔｒとの電位の大小を逆転させれば、潤滑剤は感光ドラム１０と転写ローラ４０の当接部を通過後も感光ドラム上に残存する方向の電界が形成されるためである。

（実施例６）
さらに、図１６、図１７、図２０等を参照して、実施例６について説明する。実施例５では、単一色の画像形成装置の場合について説明したが、実施例６では、４色フルカラーの画像形成装置の場合について説明する。

プロセスカートリッジ１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｂのすべてが未使用品の場合は、４本すべてが図２０のフローチャートに示される新品動作（Ｓ４）を行った後に画像形成準備動作（Ｓ５）行えばよい。そして、使用途中に１本だけ未使用品が挿入されるとき、例えば、プロセスカートリッジ１ｂが未使用品となる場合は、プロセスカートリッジ１ｙ、１ｍ、１ｃは画像形成準備動作（Ｓ５）を行う。そして、プロセスカートリッジ１ｂのみ新品動作（Ｓ４）を行った後に画像形成準備動作（Ｓ５）を行うよう制御すればよい。

トナーが負に、潤滑剤が正に帯電する場合においては、実施例１と同様に所定タイミングで、転写電圧印加手段は、転写手段の電位Ｖｔｒと像担持体の表面電位Ｖｄの関係が、Ｖｄ＜Ｖｔｒとなる電圧印加を行う。なお、実施例６においても、トナーが正に、潤滑剤が負に帯電する場合においては、上記の関係を逆転させればよい。これによって、現像ローラ３１に塗布された潤滑剤を効率的にクリーニングブレード側に送りこむことができるので、クリーニングブレード端部の捲れあがりによるクリーニング不良からなる画像不良や画像裏汚れの発生を防止することが可能となる。

以上説明したように、実施例１〜６においては、帯電電圧用の高圧電源７１、現像電圧用の高圧電源７２、露光装置２の少なくともいずれか一つの出力を変更して、潤滑剤吐き出し動作を行うものである。それら出力を変更することで、現像ローラ３１の表面電位と感光ドラム１０の表面電位との電位差を制御することで、潤滑剤吐き出し動作を適切なタイミングで、適切な量の潤滑剤が吐き出せるように制御することを特徴とするものである
。

１…プロセスカートリッジ（カートリッジ）、１０…感光ドラム（像担持体）、３１…現像ローラ（現像剤担持体）

Claims (17)

1. 像担持体と、現像剤を担持する現像剤担持体とを備えるカートリッジを着脱可能に備える画像形成装置であって、
   前記現像剤担持体上に前記現像剤と逆極性の樹脂潤滑剤が塗布されており、
   前記カートリッジが新品の場合、前記樹脂潤滑剤を前記現像剤担持体上から前記像担持体上へ吐き出す吐き出し動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記吐き出し動作開始から所定の時間経過後、前記像担持体の表面電位と前記現像剤担持体の表面電位の電位差を前記吐き出し動作開始時よりも大きく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. 前記吐き出し動作開始から前記所定の時間経過する前に、前記電位差を前記吐き出し動作開始時よりも小さくなるよう前記像担持体の表面電位を変化させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、
   帯電された前記像担持体の表面を露光する露光手段と、
   を有し、
   前記吐き出し動作開始から前記所定の時間経過する前に、
   前記帯電手段によって前記像担持体の表面を周方向に亘って帯電した後、前記露光手段によって前記電位差が前記吐き出し動作開始時よりも小さくなるよう前記像担持体の表面を露光することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記吐き出し動作において前記現像剤担持体の表面電位を段階的に変化させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記吐き出し動作において前記現像剤担持体の表面電位を線形的に変化させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記吐き出し動作において前記像担持体の表面電位を段階的に変化させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記吐き出し動作において前記像担持体の表面電位を線形的に変化させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記現像剤担持体に電圧を印加する第１電圧印加手段と、
   前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、
   前記帯電手段に電圧を印加する第２電圧印加手段と、
   帯電された前記像担持体を露光する露光手段と、
   を有し、
   前記第１電圧印加手段、前記第２電圧印加手段、前記露光手段のうち少なくとも一つの出力を制御して、前記吐き出し動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
10. 前記現像剤担持体が設けられる現像室と、現像剤を収容し前記現像室へ現像剤を供給する現像剤容器とは開口を通じて繋がっており、
    前記カートリッジが新品の状態において前記開口をシールするシール部材を有し、
    前記シール部材が取り除かれることにより、前記現像剤容器から前記現像室へ現像剤が供給されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記シール部材を取り除く取り除き手段を有し、
    前記取り除き手段による前記シール部材の取り除き動作開始から前記取り除き動作完了までの時間に基づいて前記吐き出し動作が行われることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記現像剤担持体に当接し、前記現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する規制部材を有し、
    前記カートリッジが新品の状態において前記規制部材に前記樹脂潤滑剤が塗布されており、
    前記吐き出し動作を行う前に、前記規制部材から前記現像剤担持体へ前記樹脂潤滑剤を付着させ、前記現像剤担持体に前記樹脂潤滑剤が塗布された状態にすることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材を有し、
    前記カートリッジが新品の状態において前記供給部材に前記樹脂潤滑剤が塗布されており、
    前記吐き出し動作を行う前に、前記供給部材から前記現像剤担持体へ前記樹脂潤滑剤を付着させ、前記現像剤担持体に前記樹脂潤滑剤が塗布された状態にすることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記カートリッジが新品であることを検知する検知手段を有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 前記像担持体上に形成された現像剤像を記録材又は中間転写体に転写する転写手段と、
    前記転写手段に電圧を印加する第３電圧印加手段と、
    前記像担持体に当接し、前記転写手段により前記現像剤像が転写された後、前記像担持体上に残る現像剤を除去するクリーニング部材と、
    を有し、
    前記吐き出し動作により前記像担持体上に吐き出された樹脂潤滑剤が前記像担持体上から前記転写手段へ転移しないように、前記第２電圧印加手段、前記露光手段、前記第３電圧印加手段の少なくとも一つの出力を制御することを特徴とする請求項９に記載の画像形
    成装置。
16. 少なくとも駆動開始時に前記像担持体のうち前記現像剤担持体に対向する位置にあった部分が、前記転写手段に対向する位置に到達する前から、前記吐き出し動作により前記像担持体上に吐き出された樹脂潤滑剤が前記像担持体上から前記転写手段へ転移しないように、前記第２電圧印加手段、前記露光手段、前記第３電圧印加手段の少なくとも一つの出力を制御することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 前記像担持体を複数有し、
    循環移動可能に設けられ、複数の前記像担持体上に形成される現像剤像が順次転写される中間転写体を有することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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