(57)【要約】【課題】プロセスカートリッジ５の寿命を通して、クリーニングブレード９１の鳴き、めくれを防止する。感光ドラム６の潤滑性の高い表面層６３が帯電印加で削り取られてしまう前に、現像したトナーをクリーニングブレードのドラム当接領域に供給できる手段を用いることで、クリーニングブレードの鳴き、めくれを防止する。【解決手段】潤滑性の高い表面層６３を用いた感光ドラム６が備えられており、新品時のクリーニングブレード９１のドラム当接領域に潤滑性の粒子が塗布されていないプロセスカートリッジ５を画像形成装置本体１Ａ内に装着後に行われる初期回転動作において、感光ドラム６／現像スリーブ８２の駆動後、現像バイアス印加のみでトナーを現像して、トナーをクリーニングブレード９１のドラム当接領域に供給、滞留させる。【選択図】図１
2010038973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面層に滑性材料を含み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潜像を形成する情報書き込み手段と、前記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除去するクリーニングブレードと、制御手段と、を有し、少なくとも前記像担持体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、
前記制御手段は、画像形成装置に電源が投入されたときに、前記像担持体の回転駆動を伴う画像形成装置の初期回転動作を行う制御モードを有し、前記制御モードは、前記初期回転動作の実行中に、前記帯電手段に対する帯電バイアスの印加をＯＦＦにした状態において、前記現像手段に対する現像バイアスの印加をＯＮにして像担持体の表面に現像剤を付着させる現像剤付与シーケンス制御を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体の表面の動摩擦係数が、初期回転動作の後で０．５以上になることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
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粒子が塗布されていない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。
【請求項４】
前記現像剤付与シーケンス制御には、像担持体の表面に現像剤を付着させた後に、前記帯電手段に対する帯電バイアスの印加をＯＮにする制御を含む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。
【請求項５】
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、前記制御手段は前記記憶媒体に記憶された情報を検出し、その検出情報に基づいて前記初期回転動作の実行中に前記現像剤付与シーケンス制御を行うかどうかを判断す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。
【請求項６】
前記検出情報は、前記装置本体に装着されているプロセスカートリッジが新品であるかどうかであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記プロセスカートリッジは前記現像手段を有す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。
【請求項８】
前記現像手段は、前記像担持体に現像剤を付与する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対して供給する現像剤を貯留する現像剤容器と、プロセスカートリッジを使用開始するまで現像剤を貯留した現像剤容器を密封して現像剤担持体と現像剤容器を隔離し、プロセスカートリッジの使用開始にあたり取り除かれるシール部材を備えることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記シール部材が取り除かれていない状態で前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着されていることを検知するシール部材除去忘れ検知手段を有することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【０００２】
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。
【０００３】
プロセスカートリッジは、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潜像を形成する情報書き込み手段、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。
【背景技術】
【０００４】
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。これは、回転可能な像担持体であるドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）と、感光ドラムに作用する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着脱可能としているものである。
【０００５】
この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。そこで、このプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。
【０００６】
ところで、プロセスカートリッジ内にある感光ドラムの表面の残留したトナー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弾性を有するクリーニングブレードを用い、感光ドラムの回転方向に対してカウンター方向に配設して感光ドラムと所定領域で当接させてニップ部を形成させ、回転する感光ドラムの表面を拭掃するものである。
【０００７】
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、クリーニングブレードが変形し、ブレード鳴き、めくれ、ブレードの破損といった問題が生じる。
【０００８】
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。この微粒子の潤滑剤を塗布することで、プロセスカートリッジの使用初期において、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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【特許文献１】特開平０６−１１８８５６号公報
【特許文献２】特開２００４−３４１２３５号公報
【特許文献３】特開２００１−３０５７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、特許文献１においては、微粒子の潤滑剤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。
【００１２】
その点では、特許文献３の手段は、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。
【００１３】
特許文献２のような手段においては、帯電バイアスが印加された後に、トナー現像する。そのために、トナーがクリーニングブレードの感光ドラム当接部に到達する前に、感光ドラムの潤滑性の高い層が削れてしまい、摩擦抵抗が高くなってクリーニングブレードがめくれてしまう可能性がある。
【００１４】
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものである。その目的とするところは、プロセスカートリッジの寿命を通して、クリーニングブレードの鳴き、めくれの発生がなく、安定したクリーニング性能を維持させた、プロセスカートリッジ方式の画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記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、表面層に滑性材料を含み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潜像を形成する情報書き込み手段と、前記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除去するクリーニングブレードと、制御手段と、を有し、少なくとも前記像担持体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、前記制御手段は、画像形成装置に電源が投入されたときに、前記像担持体の回転駆動を伴う画像形成装置の初期回転動作を行う制御モードを有し、前記制御モードは、前記初期回転動作の実行中に、前記帯電手段に対する帯電バイアスの印加をＯＦＦにした状態において、前記現像手段に対する現像バイアスの印加をＯＮにして像担持体の表面に現像剤を付着させる現像剤付与シーケンス制御を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、プロセスカートリッジの寿命を通して、クリーニングブレードの鳴き、めくれの発生がなく、安定したクリーニング性能を維持させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［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。
【００１８】
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１において左側の面）とは反対側の面（図１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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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１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。
【００２４】
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（不図示）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（不図示）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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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磁性１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。現像装置８は、トナー（現像剤）ｔを貯留した現像剤容器８１と、現像剤担持体としての非磁性の現像スリーブ８２と、現像剤層厚規制部材としての現像ブレード８３を有している。現像スリーブ８２は現像剤容器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の内部にはマグネットロール８４が非回転に配設されている。現像ブレード８３は弾性部材であり、現像スリーブ８２に対して弾性に抗して撓められて腹当て接触にて配設されている。現像スリーブ８２は感光ドラム６に対して並行であり、且つ感光ドラム６に対して所定の僅少な隙間を存して対向しており、矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。現像剤容器８１内にはトナー攪拌部材８９が配設されている。この攪拌部材８９は現像スリーブ８２の回転に連動して所定の速度で回転して、現像剤容器８１内のトナーｔを攪拌すると共に現像スリーブ８２にトナーｔを供給する。現像スリーブ８２の現像剤容器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。その搬送の途中でトナーは現像スリーブ８２と現像ブレード８３との接触ニップ部を通過する。これによりトナーは層厚規制を受けて現像スリーブ８２上で適正なコート量に規制されるとともに、負極性に摩擦帯電される。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に設けられた現像バイアス電源（不図示）によって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。
【００３２】
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はガイド板２２を通って、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２３に至る。レジストローラ対２３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２３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２３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。
【００３３】
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搬送装置２４を通って定着装置（定着手段）２５へ導入される。定着装置２５へ導入された記録材Ｐは加熱・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、排出口２６を通って、装置外の排出トレイ２７に排出される。
【００３４】
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。
【００３５】
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、図３のように、支持板金９３とゴムブレード９４より構成されている。ゴムブレード９４の材質はポリウレタンゴム等の弾性ゴムであり、断面形状が（ａ）のように一定の厚み形状のタイプと、（ｂ）のように異形形状のタイプがある。本実施例では（ｂ）の形状のものを使用した。
【００３６】
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が塗布されていない。
【００３７】
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。
【００３８】
<感光ドラム６>
図４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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、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などが用いられる。また、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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、後述する初期回転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、初期回転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。
【００４３】
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のめくれが発生しやすい。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。
【００４４】
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。
【００４５】
動摩擦係数は感光ドラムが動いている時の〔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。
【００４６】
<画像形成装置の動作シーケンス>
図５は画像形成装置の動作行程図である。
【００４７】
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。
【００４８】
２）初期回転動作（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、画像形成装置に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の回転駆動を伴う所要のプロセス機器のウォーミングを行う動作である。
【００４９】
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。
【００５０】
初期回転動作は、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。
【００５１】
３）スタンバイ（待機）
所定の初期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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
なお、前記２）の初期回転動作中に画像形成開始信号Ｓが入力している場合には、初期回転動作終了後、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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
＜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の現像剤容器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（ユーザー）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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
このとき、制御回路部３は、前記２）の初期回転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）の初期回転動作から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。
【００６２】
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）の初期回転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）の初期回転動作から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。
【００６３】
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の回転駆動を伴う画像形成装置の初期回転動作を行う制御モードを有する。画像形成装置に対する電源の投入は、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。
【００６４】
<現像剤付与シーケンス制御>
前記制御モードは、前記初期回転動作の実行中に、帯電手段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、現像手段８に対する現像バイアスの印加をＯＮにして感光ドラム６の表面にトナーｔを付着させる現像剤付与シーケンス制御を含む。図１は現像剤付与シーケンス制御を含む初期回転動作のフローチャートである。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
カートリッジ有無検知手段３１は、例えば、カートリッジ５が装着されていればカートリッジに押されてＯＮとなり、カートリッジ５が装着されていなければＯＦＦとなるマイクロスイッチである。カートリッジ有無検知手段３１は、装置本体１Ａにカートリッジ５が挿入されていても装着部１２に対して正しく装着さていない状態にあるときもＯＦＦである。
【００６８】
ステップＳ３・Ｓ４・Ｓ１０：制御回路部３は、カートリッジ５が装着されていれば、駆動モータをＯＮ（Ｓ３）にして初期回転動作を開始させる（Ｓ４）。駆動モータのＯＮにより、感光ドラム６と現像ローラ８２が回転する。制御回路部３は、カートリッジ５が装着されていない場合は（正しく装着されていない場合も含む）、駆動モータをＯＦＦのままにして、操作部４に表示部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（エラーメッセージ）をする（Ｓ１０）。
【００６９】
ステップＳ５：制御回路部３は、感光ドラム６・現像スリーブ８２の駆動トルクが安定した後に、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開始する。
【００７０】
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の有効全長域においてドラム面に付着する。
【００７１】
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６）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。
【００７２】
ステップＳ６：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印加する。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。
【００７３】
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、プロセスカートリッジ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。
【００７４】
ステップＳ７：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の時間ＯＮにする。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。
【００７５】
ステップＳ８・Ｓ９：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初期回転動作を終了し（Ｓ８）、駆動モータの駆動を停止し（Ｓ９）、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、スタンバイ無しに前記４）の前回転動作を実行し、５）の画像形成動作に移行して残り分の画像形成を実行する。
【００７６】
上記において、ステップＳ５〜Ｓ７が初期回転動作中に実行される現像剤付与シーケンス制御である。このように、初期回転動作内で、感光ドラム表面層が高潤滑性の状態の間に現像付与シーケンス制御を行い、トナーによる潤滑剤機能を付加させておく。その後の帯電バイアスによる感光ドラム表面層の滑性材料が削り取られ、感光ドラム表面の摩擦抵抗が大きくなっても、感光ドラムとクリーニングブレード間に介在するトナーの潤滑作用により、クリーニングブレードの鳴き、めくれ等を防止することができる。
【００７７】
次に、図７のシーケンスチャートを使って説明する。なお、横軸は時間である。図１のステップにおいてカートリッジ５が装着されていることが検知されているときには、駆動モータがＯＮされる。これにより、感光ドラム６と現像スリーブ８２の回転が開始（ＯＮ）される。そして、感光ドラム６と現像スリーブ８２の回転が安定した時間ｔ１後に現像バイアスが所定の時間ｔ２だけＯＮとなる。本実施例では、ｔ１＝５００ｍｓ、時間ｔ２＝６７ｍｓ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の有効全長域においてドラム面に付着する。本実施例では、ｔ２＝６７ｍｓの現像バイアス印加で、感光ドラム６上にドラム回転方向において約１０ｍｍ幅の黒帯（トナー像）ｔａが形成される。
【００７８】
次に転写ローラ１５に対する逆転写バイアスは、ドラム上の黒帯ｔａが転写部に移動する時間前にはＯＮにして、ドラム上の黒帯ｔａが転写ローラ１５側に転移しないようにする。実施例では、現像位置で感光ドラム６上に形成された黒帯ｔａが転写位置に到達するのが１５ｍｓであるためｔ３＝１０ｍｓとし、現像時間ｔ２＝６７ｍｓに対し、ｔ４＝７０ｍｓの逆転写バイアスを印加した。
【００７９】
一方、帯電バイアスは現像バイアスがＯＦＦとなった時間ｔ５後のドラム２周分以上時間ｔ６印加される。ｔ５＝５ｍｓ、ｔ６＝１３５０ｍｓとした。
【００８０】
なお、帯電バイアスをＯＮにするタイミングは、感光ドラム６上のトナーを付着させようとする領域の終了位置が、帯電位置を通過した後であればいつでもよい。
【００８１】
このように、画像形成装置に対して電源を投入したときになされる初期回転動作中に上記のような現像剤付与シーケンス制御を実行させる。これにより、感光ドラム６として潤滑性の高い表面層を有するものを用いた画像形成装置において、表面層が削り取られる前に、クリーニングブレード９１のドラム当接領域にトナーを供給して滞留させることができる。そのため、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。
【００８２】
［実施例２］
本実施例では、装置本体１Ａに装着されたカートリッジ５が新品であるかどうかを検知し、新品である場合に前記初期回転動作において前記の現像剤付与シーケンス制御を実行させる。
【００８３】
即ち、前記の現像剤付与シーケンス制御により最も作用効果の得られるのは、カートリッジ５が新品の場合である。そこで本実施例では、装置本体１Ａに装着されたカートリッジ５が新品であるかどうかを検知し、新品である場合に初期回転動作中に現像剤付与シーケンス制御を実行させる。これにより、クリーニングブレード９１のドラム当接領域にトナーを供給して滞留させて、クリーニングブレードに関わる問題を解決するものである。
【００８４】
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８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。
【００８５】
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。
【００８６】
これにより、電源が投入されている状態（メイン電源スイッチ１８−ＯＮ及びドアスイッチ１６−ＯＮの状態）において、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。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。
【００８７】
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。
【００８８】
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電気的回路が構成される。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
装置本体１Ａに装着されたカートリッジ５が新品であるかどうかの新品検知手段（判別手段）は、上記のようにメモリ３２を用いた手段に限られるものではない。例えば、カートリッジ５内に具備されたヒューズのような電気回路構成でＯＮ／ＯＦＦを検知することにより新品であるかどうかの判別する等の手段もある。
【００９２】
上記の新品検知手段以外の装置本体１Ａの構成、カートリッジ５の構成については、実施例１と同じであるので再度の説明は省略する。
【００９３】
本実施例においける初期回転動作制御を図９のフローチャートにより説明する。
【００９４】
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。
【００９５】
ステップＳ２・Ｓ１４：制御回路部３は、カートリッジ有無検知手段３１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。そして、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、駆動モータをＯＦＦのままにして、操作部４に表示部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をする（Ｓ１４）。
【００９６】
カートリッジ有無検知はメモリ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。
【００９７】
ステップＳ３・Ｓ４：制御回路部３は、カートリッジ５が装着されていれば、駆動モータをＯＮにする。また、制御回路部３は、装着されているカートリッジが新品であるかどうかを判断する。この判断は、伝達部３４・３３を介してカートリッジ５側のメモリ３２に記憶されている新品かどうかの情報（新品履歴情報）を読み出すことによりなされる。
【００９８】
ステップＳ５・Ｓ１２：ステップＳ４で新品であると判断された場合には、第１の初期回転動作（Ｓ５）に入る。また、新品でなければ、第２の初期回転動作（Ｓ１２）に入る。
【００９９】
ステップＳ６〜Ｓ９：第１の初期回転動作は、実施例１で説明したと同様の現像剤付与シーケンス制御（Ｓ６〜Ｓ８）を含む動作である。
【０１００】
ステップＳ９〜Ｓ１１：制御回路部３は、現像剤付与シーケンス制御（Ｓ６〜Ｓ８）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（Ｓ９：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の初期回転動作を終了し（Ｓ１０）、駆動モータの駆動を停止し（Ｓ１１）、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、スタンバイ無しに前記４）の前回転動作を実行し、５）の画像形成動作に移行して残り分の画像形成を実行する。
【０１０１】
ステップＳ１２：第２の初期回転動作は現像剤付与シーケンス制御（Ｓ６〜Ｓ８）を含まない動作である。制御回路部３は、感光ドラム６と現像スリーブ８２の駆動後、帯電ローラ７に帯電バイアスをドラム２周分以上印加する。これは適正な潜像を得るために、ドラムの電位を一定にするものである。その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の初期回転動作を終了し（Ｓ１３）、駆動モータの駆動を停止し（Ｓ１１）、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、スタンバイ無しに前記４）の前回転動作を実行し、５）の画像形成動作に移行して残り分の画像形成を実行する。
【０１０２】
このように、電源が投入されたときに実行される初期回転動作時に、装置本体１Ａに装着されているカートリッジ５が新品かどうかを検知する。そして、カートリッジ５が新品の場合に限って、初期回転動作中に現像剤付与シーケンス制御を実行させることで、クリーニングブレードの鳴き、めくれを防止することが可能となる。
【０１０３】
上記をまとめると、カートリッジ５は情報を記憶するための記憶媒体３２を備え、制御回路部３は記憶媒体３２に記憶された情報を検出し、その検出情報に基づいて初期回転動作の実行中に現像剤付与シーケンス制御を行うかどうかを判断する。前記検出情報は、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である。
【０１０４】
［実施例３］
本実施例は、実施例２の構成に、更にトナーシール引き忘れ検知手段（シール部材除去忘れ検知手段）を備えた場合である。
【０１０５】
図１０の（ａ）は本実施例におけるプロセスカートリッジ５のトナーシール引き抜き除去前（開封前）の横断面模型図である。このカートリッジ５の現像装置８は、感光ドラム６にトナー（現像剤）を付与する現像剤担持体としての現像スリーブ８２を配設した現像部（現像器部）８５を有する。この現像部８５と、トナーｔを貯留させた現像剤容器８１とはトナーシール（シール部材）８６を介して隔離されている。新品のカートリッジ５はこのトナーシール８６により現像剤容器８１内のトナーｔが現像剤容器内に密封されていて現像部８５に流入することが阻止されている。これにより、新品のカートリッジ５の輸送時等におけるトナー洩れを防ぐことができる。５２はドラムシャッタであり、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、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。５３は露光部シャッタであり、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、露光開口部５ａを閉鎖する位置に移動している。
【０１０６】
使用者は、新品のカートリッジ５の使用開始前、即ち新品のカートリッジ５を装置本体１Ａに装着する前にトナーシール８６を所定の手順で引き抜き除去して現像剤容器８１を開封する。図１０の（ｂ）はトナーシール８６が引き抜かれて除去された状態（開封後）を示している。トナーシール８６が引き抜き除去されることで、現像剤容器８１内のトナーｔが開封された開口部８７から現像部８５に送り込まれて現像スリーブ８２に対してトナーが供給される。これにより、カートリッジ５が使用可能となる。
【０１０７】
この場合、ユーザーが新品のカートリッジ５を装置本体１Ａに装着するに際にトナーシール８６を引き忘れ（引き抜き除去忘れ）したまま、装置本体１Ａに装着して電源を投入する場合が想定される。この場合には、電源の投入により実施例１の初期回転動作、或いは実施例２の第１の初期回転動作が開始されたとき、現像スリーブ８２に対して現像バイアスが印加されるが、トナーは現像剤容器８１内に密封されたままである。そのため、現像スリーブ８２に対するトナーの供給も感光ドラム６に対するトナーの付与もなされない。よって、クリーニングブレード９１のドラム当接領域にトナーを供給して滞留させることができない。そのために、クリーニングブレードの鳴き、めくれ、破損が発生する恐れがある。
【０１０８】
本実施例では、上記現象が起きないように、以下のトナーシール引き忘れ検知手段を備え、より確実に正常な現像剤付与シーケンス制御を含む初期回転動作が実行されるようにしたものである。
【０１０９】
本実施例においては、トナーシール８６の引き忘れ検知は、トナーの静電容量変化を利用して現像部８５もしくは現像剤容器８１内のトナーｔの残量が少なくなったことを検知するトナー残量検知手段を用いて行う。
【０１１０】
図１１の（ａ）は、ユーザーが新品のカートリッジ５を装置本体１Ａに装着するに際にトナーシール８６を引き忘れしたまま、装置本体１Ａに装着した状態を示している。（ｂ）は使用開始前にトナーシール８６が引き抜き除去されたカートリッジ５が装置本体１Ａに装着されている状態を示している。カートリッジ５が装置本体１Ａに装着されている状態においては、ドラムシャッタ５２と露光部シャッタ５３はそれぞれ開き位置に移動している。
【０１１１】
現像剤容器８１の底面には、トナー残量検知用の電極として、金属でできたアンテナ板８８が配置されている。このアンテナ板８８と現像スリーブ８２との間に現像バイアスとしてのＡＣ電圧が印加される。トナー残量検知回路１３０が制御回路部３に設けられている。このトナー残量検知回路１３０の静電容量検出回路１３２にて求められたアンテナ板８８と現像スリーブ８２との間の静電容量と、静電容量検出回路１３３にて求められた比較用コンデンサ１３１の静電容量とがコンパレータ１３４にて比較される。コンパレータ１３４にて比較された両静電容量の差分により、トナーの残量が新品のカートリッジの場合の何％にあるのかが処理回路１３５で演算される。
【０１１２】
ここで、（ａ）のように、使用者が新品のカートリッジ５を装置本体１Ａに装着するに際にトナーシール８６を引き忘れしたまま、装置本体１Ａに装着して電源を投入した場合は、トナーシール８６により現像剤容器８１密封されたままである。従って、現像部８５にはトナーなく、現像スリーブ８１とアンテナ板８８との間にトナーシール８６があることより、静電容量検出回路１３２で検出される静電容量値は高い値になる。本実施例においては、制御回路部３はトナー残量検知回路１３０の静電容量検出回路１３２が所定値以上の高い静電容量値を検出したときはトナーシール引き忘れ状態と判断する。
【０１１３】
次に本実施例を図１２のフローチャートで説明する。上述の現像装置８の構成と、トナー残量検知手段を用いたトナーシール引き忘れ検知手段の構成以外の、装置本体１Ａの構成、カートリッジ５の構成については、実施例２と同じであるので再度の説明は省略する。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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Ｓ１６に進み、駆動モータをＯＦＦのままにして、操作部４に表示部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をする。
【０１１６】
カートリッジ有無検知はメモリ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。
【０１１７】
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、装着されているカートリッジが新品であるかどうかを判断する。この判断は、伝達部３４・３３を介してカートリッジ５側のメモリ３２に記憶されている新品かどうかの情報（新品履歴情報）を読み出すことによりなされる。新品であると判断した場合にはステップ４に進む。新品でないと判断した場合には、ステップＳ１３に進む。
【０１１８】
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ら、次ぎに、前述したトナーシール引き忘れ検知手段１３０によりトナーシール８６が引かれているかどうかを判断する。引かれていると判断したら、ステップＳ５に進む。引かれていないと判断したら、ステップＳ１６に進み、駆動モータをＯＦＦのままにして、操作部４に表示部にトナーシール引き忘れである旨の警告表示をする。
【０１１９】
ステップＳ５〜Ｓ１２：制御回路部３は、トナーシール８６が引かれていると判断したら、駆動モータをＯＮにして、第１の初期回転動作を開始させる。駆動モータのＯＮにより、感光ドラム６と現像ローラ８２が回転する。現像剤容器８１内のトナー攪拌部材８９像ローラ８２の回転に連動して回転して現像剤容器８１内のトナーｔを攪拌すると共に、現像剤容器８１内のトナーｔを開口部８７から現像部８５に送り込む。即ち、現像ローラ８２にトナーが供給される。第１の初期回転動作は、実施例１で説明したと同様の現像剤付与シーケンス制御（Ｓ７〜Ｓ９）を含む動作である。制御回路部３は、現像剤付与シーケンス制御を終了したら、メモリ３２に記憶されている新品履歴情報を消去する（Ｓ１０）。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の初期回転動作を終了し（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、スタンバイ無しに前記４）の前回転動作を実行し、５）の画像形成動作に移行して残り分の画像形成を実行する。
【０１２０】
ステップＳ１３〜Ｓ１５：制御回路部３は、ステップＳ３で新品では無いと判断したら、駆動モータをＯＮにして、第２の初期回転動作を開始させる。駆動モータのＯＮにより、感光ドラム６と現像ローラ８２が回転する。また、前記の現像剤攪拌部材も回転する。第２の初期回転動作は現像剤付与シーケンス制御（Ｓ７〜Ｓ１０）を含まない動作である。制御回路部３は、感光ドラム６と現像スリーブ８２の駆動後、帯電ローラ７に帯電バイアスをドラム２周分以上印加する。これは適正な潜像を得るために、ドラムの電位を一定にするものである。その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の初期回転動作を終了し（Ｓ１５）、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、スタンバイ無しに前記４）の前回転動作を実行し、５）の画像形成動作に移行して残り分の画像形成を実行する。
【０１２１】
以上のように、トナーシール引き忘れ検知手段を備え、その検知も含めて初期回転動作の開始判断を行うことで、より確実に正常な現像剤付与シーケンス制御を含む初期回転動作が実行される。これにより、先述したクリーニングブレードの問題を解決することができた。
【０１２２】
トナーシール引き忘れ検知手段としては、本実施例のトナー残量検知手段を利用したト手段に限られるものではない。例えば、機械的なスイッチを画像形成装置本体に備えて、トナーシール８６を取り除くための取っ手部でＯＮ／ＯＦＦしてトナーシール引き忘れを検知する手段であってもよい。
【０１２３】
以上説明した実施例１〜３の画像形成装置において、カートリッジ５は、少なくとも像担持体としての感光ドラム６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。
【０１２４】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】実施例１における制御のフローチャートである。
【図２】実施例１における画像形成装置の概略構成図である。
【図３】（ａ）と（ｂ）はそれぞれクリーニングブレードの形態例を示す図である。
【図４】感光ドラムの層構成を示す模型図である。
【図５】画像形成装置の動作行程図である。
【図６】現像剤付与シーケンス制御で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。
【図７】初期回転動作時のシーケンスチャートである。
【図８】実施例２における画像形成装置の概略構成図である。
【図９】実施例２における制御のフローチャートである。
【図１０】（ａ）と（ｂ）はそれぞれ実施例３におけるプロセスカートリッジのトナーシール開封前とトナーシール開封後の状態を示概略す図である。
【図１１】（ａ）と（ｂ）はそれぞれトナーシール開封前とトナーシール開封後のプロセスカートリッジが装置本体に装着されている状態を示概略す図である。
【図１２】実施例３における制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２６】
１・・画像形成装置、１Ａ・・装置本体、３・・制御手段、５・・プロセスカートリッジ、６・・像担持体、６３・・表面層、７・・帯電手段、８・・現像手段、８１・・現像剤容器、８２・・現像剤担持体、８６・・シール部材、ｔ・・現像剤（トナー）、９１・・クリーニングブレード、３２・・記憶媒体（メモリ）、１３０・・シール部材除去忘れ検知手段（トナー残量検知手段）
【図６】
2010038973.tif 000003
【図７】
2010038973.tif 000004
【図１０】
2010038973.tif 000005
【図１】
2010038973.tif 000006
【図２】
2010038973.tif 000007
【図３】
2010038973.tif 000008
【図４】
2010038973.tif 000009
【図５】
2010038973.tif 000010
【図８】
2010038973.tif 000011
【図９】
2010038973.tif 000012
【図１１】
2010038973.tif 000013
【図１２】
2010038973.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成21年6月4日(2009.6.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
滑材の表面層を備え静電潜像を担持する回転可能な像担持体と、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、を備えるプロセスカートリッジを、画像形成装置本体から取り外し可能な画像形成装置であって、
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の後に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像手段と、
前記プロセスカートリッジが新品であるかを検知する新品検知手段と、
を備え、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場合は、前記帯電手段に対する帯電バイアスの印加をＯＦＦにした前記像担持体の領域に対して、前記現像手段に対する現像バイアスの印加をＯＮにして像担持体の表面に現像剤を付着させ、前記像担持体に現像剤を付着させた後に前記帯電バイアスをオンにする制御を行う制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
滑材の表面層を備え静電潜像を担持する回転可能な像担持体と、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、を備えるプロセスカートリッジを、画像形成装置本体から取り外し可能な画像形成装置であって、
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の後に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像手段と、
前記プロセスカートリッジが新品であるかを検知する新品検知手段と、
を備え、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場合は、前記帯電手段に帯電バイアスを印加を開始された時に前記帯電手段と対向していた前記像担持体の領域が、前記像担持体の回転により前記ニップ部に到達するよりも前に、前記帯電手段により帯電されていない前記像担持体の領域に対して前記現像手段により現像剤を付着させた領域が、前記像担持体の回転により前記ニップ部に到達するように制御を行う制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記新品検知手段で新品と判断された時に行われる前記像担持体の回転駆動を伴う画像形成装置の初期回転動作の後で、前記像担持体の表面の動摩擦係数が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。
【請求項４】
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粒子が塗布されていない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。
【請求項５】
前記プロセスカートリッジは、プロセスカートリッジが新品であるかどうかに関する情報を記憶する記憶媒体を備えてい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。
【請求項６】
前記プロセスカートリッジは前記現像手段を含み、前記現像手段は、前記像担持体に現像剤を付与する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対して供給する現像剤を貯留する現像剤容器と、プロセスカートリッジを使用開始するまで現像剤を貯留した現像剤容器を密封して現像剤担持体と現像剤容器に貯留された現像剤を隔離し、プロセスカートリッジの使用開始にあたり取り除かれるシール部材を備える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。
【請求項７】
前記シール部材が取り除かれていない状態で前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着されていることを検知するシール部材除去忘れ検知手段を有し、シール部材除去忘れ検知手段によりシール部材が取り除かれていないと判断された場合は、前記制御手段は、前記像担持体に前記現像剤を付着させる制御を行なわないことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この問題に対して、特許文献１のように、クリーニングブレードの感光ドラム面と当接する領域に、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。この微粒子の潤滑剤を塗布することで、プロセスカートリッジの使用初期において、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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
上記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、滑材の表面層を備え静電潜像を担持する回転可能な像担持体と、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、を備えるプロセスカートリッジを、画像形成装置本体から取り外し可能な画像形成装置であって、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の後に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像手段と、前記プロセスカートリッジが新品であるかを検知する新品検知手段と、を備え、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場合は、前記帯電手段に対する帯電バイアスの印加をＯＦＦにした前記像担持体の領域に対して、前記現像手段に対する現像バイアスの印加をＯＮにして像担持体の表面に現像剤を付着させ、前記像担持体に現像剤を付着させた後に前記帯電バイアスをオンにする制御を行う制御手段を備えることを特徴とする。
また、上記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、滑材の表面層を備え静電潜像を担持する回転可能な像担持体と、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、を備えるプロセスカートリッジを、画像形成装置本体から取り外し可能な画像形成装置であって、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の後に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像手段と、前記プロセスカートリッジが新品であるかを検知する新品検知手段と、を備え、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場合は、前記帯電手段に帯電バイアスを印加を開始された時に前記帯電手段と対向していた前記像担持体の領域が、前記像担持体の回転により前記ニップ部に到達するよりも前に、前記帯電手段により帯電されていない前記像担持体の領域に対して前記現像手段により現像剤を付着させた領域が、前記像担持体の回転により前記ニップ部に到達するように制御を行う制御手段を備えることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本実施例のカートリッジ５は、表面層に滑性材料（滑材）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。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
本実施例では、上記現象が起きないように、以下のトナーシール引き忘れ検知手段（シール部材除去忘れ検知手段）を備え、より確実に正常な現像剤付与シーケンス制御を含む初期回転動作が実行されるようにしたものである。