(57)【要約】【課題】  像担持体ユニットと現像ユニットが装置本体に独立で着脱可能な場合に、各ユニットの駆動状況に応じて、塗布剤排出シーケンスを制御する。これにより、現像カートリッジの濃度ムラや白ポチなどの画像不良を抑制しつつも、像担持体ユニットにおけるクリーニング不良の発生も抑制することを課題とする。【解決手段】  画像形成装置の制御手段は、通信手段を介して像担持体ユニットの第１メモリから取得される前記像担持体ユニットの駆動量に係る情報と、現像ユニットの第２メモリから取得される前記現像ユニットの駆動量に係る情報とに基づき、塗布剤除去シーケンスにおける単位時間あたりの現像剤供給量を制御する。【選択図】  図５
2019191510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体ユニットと、現像ユニットを着脱可能な画像形成装置であって、
前記像担持体ユニットは、
静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、
前記像担持体と接触して前記像担持体の表面から現像剤を除去する清掃部材と、
前記像担持体ユニットの駆動量に係る情報を記憶する第１メモリと、を備え、
前記現像ユニットは、
前記像担持体の表面に現像剤を供給して前記静電潜像を現像剤像として現像する現像剤担持体であって、少なくとも一部に、潤滑剤が塗布された現像剤担持体と、
前記現像ユニットの駆動量に係る情報を記憶する第２メモリと、を備え、
更に、前記第１メモリと第２メモリに記憶された情報を読み取る通信手段と、
前記潤滑剤を前記現像剤担持体から除去する塗布剤除去シーケンスの実行を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記通信手段を介して前記第１メモリから取得される前記像担持体ユニットの駆動量に係る情報と、前記通信手段を介して前記第２メモリから取得される前記現像ユニットの駆動量に係る情報とに基づき、前記塗布剤除去シーケンスにおける前記現像剤担持体からの単位時間あたりの現像剤供給量を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１メモリから取得された前記像担持体ユニットの駆動量に係る情報が累積駆動量が多い場合を示すほど、前記塗布剤除去シーケンスにおける前記単位時間当たりの現像剤供給量を減少させ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】
前記制御手段は、前記第２メモリから取得される前記現像ユニットの駆動量に係る情報が累積駆動量が多い場合を示すほど、前記塗布剤除去シーケンスにおけるトータルの現像剤供給量を増加させ、且つ前記第１メモリから取得された前記像担持体ユニットの駆動量に係る情報が累積駆動量が多い場合を示すほど前記増加の度合いが小さ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】
前記制御部は、前記像担持体ユニットが新品でなく、前記現像ユニットが新品の場合の前記塗布剤除去シーケンスにおける単位時間当たりの現像剤供給量は、前記像担持体ユニットが新品で、かつ、前記現像ユニットが新品の場合の前記塗布剤除去シーケンスにおける単位時間当たりの現像剤供給量に比べて、少なくように制御す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５】
前記潤滑剤は現像剤と同極性に帯電し、かつ、前記潤滑剤の単位質量当たりの帯電量の絶対値が、現像剤の単位質量当たりの帯電量の絶対値よりも大きくなるもの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。
【請求項６】
前記像担持体ユニットの駆動量は、像担持体の回転数に応じて決定されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像ユニットの駆動量は、現像剤担持体の回転数に応じて決定されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項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、記録材上に画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成方式を用いたプリンタ等の画像形成装置において、ドラムカートリッジと現像カートリッジが独立に着脱可能な構成がある。ドラムカートリッジには像担持体（以下、ドラムと称す）上に形成されたトナー像が記録材に転写された後に残存するトナーを除去する手段として、ドラムの表面に対してクリーニング部材を当接させて除去する手段が知られている。
【０００３】
クリーニング部材は、ウレタンゴム等から構成される弾性体と弾性体を支持する指示板金からなる構成が広く採用されている。
【０００４】
一方、現像カートリッジには主にトナーを収納するトナー容器の開口を閉塞し、一部を露出して配置される現像ローラと、現像ローラの表面に当接して現像ローラが搬送するトナーを一定量にするトナー量規制ブレードが設けられている。
【０００５】
ここで、新品の現像カートリッジの使用初期のトルクを低減させるため、使用前の現像ローラの表面にあらかじめ潤滑剤として粉体状の塗付剤を塗布しておいた場合、現像ローラや現像容器内部に塗布剤が残留してしまうことがある。すると、塗布剤と現像剤が現像ローラの表面に混在することで、画像に濃度ムラや、白ポチ（画像上に点状に生じるトナーの無い（あるいは非常に少ない）部分のこと）などの不良画像が発生するという問題が生じることがあった。
【０００６】
この課題に対し、特許文献１では、新品使用時の最初に塗布剤を効率的にドラムに排出して、濃度ムラや白ポチなどの画像不良を防止する塗布剤排出シーケンスが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１８７７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ドラムカートリッジと現像カートリッジが独立に着脱可能な構成において、各カートリッジの使用状況の組み合わせによっては、塗布剤排出シーケンスを実行した場合に、次のような問題が発生する。
【０００９】
具体的には、ドラムカートリッジが使用途中のもので、現像カートリッジを新品に交換する場合に、現像カートリッジの塗布剤排出シーケンスを実行すると、ドラム傷によりドラムカートリッジのクリーニング性能が低下している。そしてこれにより、塗布剤や小粒径のトナーがクリーニング部材をすり抜けてしまい、Ｃローラ汚れなどのクリーニング不良が発生してしまうことがある。
【００１０】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、像担持体ユニットと現像ユニットが装置本体に独立で着脱可能な場合に、各ユニットの駆動状況に応じて、塗布剤排出シーケンスを制御する。現像カートリッジの濃度ムラや白ポチなどの画像不良を抑制しつつも、像担持体ユニットにおけるクリーニング不良の発生も抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明における画像形成装置は、像担持体ユニットと、現像ユニットを着脱可能な画像形成装置であって、前記像担持体ユニットは、静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、前記像担持体と接触して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部材と、前記像担持体ユニットの駆動量に係る情報を記憶する第１メモリと、を備え、前記現像ユニットは、前記像担持体の表面に現像剤を供給して前記静電潜像を現像剤像として現像する現像剤担持体であって、少なくとも一部に、潤滑剤が塗布された現像剤担持体と、前記現像ユニットの駆動量に係る情報を記憶する第２メモリと、を備え、更に、前記第１メモリと第２メモリに記憶された情報を読み取る通信手段と、前記潤滑剤を前記現像剤担持体から除去する塗布剤除去シーケンスの実行を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記通信手段を介して前記第１メモリから取得される前記像担持体ユニットの駆動量に係る情報と、前記通信手段を介して前記第２メモリから取得される前記現像ユニットの駆動量に係る情報とに基づき、前記塗布剤除去シーケンスにおける前記現像剤担持体からの単位時間あたりの現像剤供給量を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、像担持体ユニットと現像ユニットが装置本体に独立で着脱可能な場合に、各ユニットの駆動状況に応じて、塗布剤排出シーケンスを制御する。これにより、現像カートリッジの濃度ムラや白ポチなどの画像不良を抑制しつつも、像担持体ユニットにおけるクリーニング不良の発生も抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実形態１における画像形成装置の概略図である。
【図２】図１のドラムカートリッジの概略図である。
【図３】図１の現像カートリッジの概略図である。
【図４】実施形態１の制御ブロック図である。
【図５】実施形態１の塗布剤除去シーケンスのフローチャートである。
【図６】実施形態１の画像形成時の説明図である。
【図７】実施形態１の塗布剤除去シーケンスの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［実施例１］
［画像形成装置］
まず、本発明が適用される画像形成装置の全体構成について、図１を参照して説明する。
【００１５】
本発明の画像形成装置１００は、インライン方式、中間転写方式を採用したＡ４フルカラーレーザービームプリンタであり、画像情報に従って、記録材（例えば、記録用紙、プラスチックシート、布など）にフルカラー画像を形成することができる。
【００１６】
画像情報は、画像形成装置本体に接続された画像読み取り装置、或いは画像形成装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器から、画像形成装置本体に入力される。画像形成装置１００は、複数の作像部としての夫々イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するためのＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施例では、作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、鉛直方向と交差する方向に一列に配置されている。
【００１７】
作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、像担持体ユニットとしてのドラムカートリッジ２１０（２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｋ）と、現像ユニットとしての現像カートリッジ（２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋ）から構成される。これらは、画像形成装置本体に設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、画像形成装置１００に着脱可能となっている。本実施例では、各色用のドラムカートリッジ２１０と現像カートリッジ２００は全て同一形状を有しており、各色用の現像カートリッジ２００内には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。本実施例では、ドラムカートリッジ２１０と現像カートリッジ２００が独立に着脱可能な構成について説明するが、ドラムカートリッジ２１０と現像カートリッジ２００が一体となって画像形成装置本体に着脱可能な構成としても良い。感光ドラム１は、駆動手段（駆動源）により回転駆動される。感光ドラム１の周囲にはスキャナユニット（露光装置）３０が配置されている。スキャナユニット３０は、画像情報に基づきレーザーを照射して感光ドラム１上に静電像（静電潜像）を形成する露光手段である。
【００１８】
レーザー露光の書き出しは、主走査方向（記録材１２の搬送方向と直交する方向）では、走査ラインごとにＢＤと呼ばれるポリゴンスキャナ内の位置信号から行われる。一方で、副走査方向（記録材１２の搬送方向）では、記録材１２搬送路内のスイッチ（不図示）を起点とするＴОＰ信号から所定の時間だけ遅延させて行われる。
【００１９】
これにより、４つの作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて、常に感光ドラム１上の同じ位置に対してレーザー露光を行うことができる。
【００２０】
４個の感光ドラム１に対向して、感光ドラム１上のトナー像（現像剤像）を記録材１２に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト３１が配置されている。
【００２１】
中間転写体としての無端状のベルトで形成された中間転写ベルト３１は、全ての感光ドラム１に当接し、図示矢印Ｂ方向（反時計方向）に循環移動（回転）する。
【００２２】
中間転写ベルト３１の内周面側には、各感光ドラム１に対向するように、一次転写手段としての、４個の一次転写ローラ３２が並設されている。そして、一次転写ローラ３２に、図示しない一次転写バイアス印加手段としての一次転写バイアス電源（高圧電源５１２）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、感光ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト３１上に転写（一次転写）される。
【００２３】
また、中間転写ベルト３１の外周面側において、二次転写手段として二次転写ローラ３３が配置されている。
【００２４】
そして、二次転写ローラ３３に、図示しない二次転写バイアス印加手段としての二次転写バイアス電源（高圧電源５１２）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。
【００２５】
これによって、中間転写ベルト３１上のトナー像が記録材１２に転写（二次転写）される。
【００２６】
例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて順次に行われ、中間転写ベルト３１上に各色のトナー像が順次に重ね合わせて一次転写される。その後、中間転写ベルト３１の移動と同期が取られて記録材１２が二次転写部へと搬送される。そして、記録材１２を介して中間転写ベルト３１に当接している二次転写ローラ３３の作用によって、中間転写ベルト３１上の４色トナー像は、一括して記録材１２上に二次転写される。トナー像が転写された記録材１２は、定着手段としての定着装置３４に搬送される。定着装置３４において記録材１２に熱および圧力を加えられることで、記録材１２にトナー像が定着される。
【００２７】
［ドラムカートリッジ］
次に、上記ドラムカートリッジ２１０の構成について説明する。図２は、感光ドラム１の長手方向（回転軸線方向）に沿って見た本発明のドラムカートリッジ２１０の断面（主断面）図である。
【００２８】
ドラムカートリッジ２１０には、図示しない軸受を介して感光ドラム１が回転可能に取り付けられている。感光ドラム１は、駆動手段としての駆動モータＭ５１１Ａの駆動力を受けることによって、画像形成動作に応じて図示矢印Ａ方向に回転駆動される。本実施例では、ドラムカートリッジ２１０はΦ２４ｍｍで２００ｍｍ／秒で回転している。
【００２９】
また、ドラムカートリッジ２１０には、回転状態にある感光ドラム１の表面に当接するように、帯電ローラ２と弾性体で形成された当接部材としてのクリーニングブレード６（清掃部材）が配置されている。
【００３０】
帯電ローラ２には、図示しない帯電バイアス印加手段としての帯電バイアス電源（高圧電源５１２）から、感光ドラム１上に任意の電荷を載せられるのに十分なバイアスが印加される。本実施例では、感光体ドラム１上の電位（帯電電位：Ｖｄ）がー５００Ｖとなるように印加するバイアスを設定している。
【００３１】
スキャナユニット３０から画像情報に基づきレーザー光３５が照射され、感光ドラム１上に静電像（静電潜像）を形成する。尚、感光ドラム１上に静電潜像を形成する為の光照射部材としては、スキャナユニット３０の他にも、多数のＬＥＤ素子をアレイ上に配置したＬＥＤアレイでも良い。
【００３２】
クリーニングブレード６は、ゴムブレード６ａがクリーニング支持板金６ｂによって支持されて一体となり形成される。ゴムブレード６ａは、たとえば、厚さ２ｍｍ、２３℃環境下でのＭＤ−１硬度が６０〜８０°のウレタンゴムが使用される。
【００３３】
クリーニングブレード６はドラムカートリッジ枠体１３に固定され、ゴムブレード６ａの先端が感光ドラム１に当接するように配置されている。クリーニングブレード６はゴムブレード６ａの自由端の先端にて、中間転写ベルト３１に転写されず感光ドラム１の表面に残留したトナーを掻き取る。
【００３４】
クリーニングブレード６によって掻き取られたトナー（以下、廃トナー）はドラムカートリッジ枠体１１内に収容される。廃トナーの一部は、ゴムブレード６ａの自由端の先端に滞留し、感光ドラム１とゴムブレード６ａとの間に潤滑性を与え、クリーニング性を安定させる。
【００３５】
また、ドラムカートリッジ２１０には、第１メモリとしての不揮発性メモリ（以下、「Ｏメモリｍ１」という）ｍ１が設けられている。
【００３６】
Ｏメモリｍ１には、感光ドラム１の回転数等の感光ドラム１の駆動量に係る情報が記憶されている。なお、ここでの駆動量とは累積駆動量を示している。尚、メモリから取得される駆動量に係る情報は累積駆動量そのものでなくとも、例えば残り可能駆動量などでも良い。その場合には、例えば、累積駆動量０％に対して、残り可能駆動量１００％が対応することになる。また感光ドラム１の駆動量に相関するパラメータであれば、例えば感光ドラム通電時間、感光ドラム表面の総削れ量、印刷枚数など様々なパラメータを適用できる。また製造番号やモデルなどドラムカートリッジ２１０の種類を特定できる情報が記憶されている。
【００３７】
そして、制御部１０１は、Ｏメモリｍ１が持つ情報をもとにドラムカートリッジがどれだけ使用されたか、どれだけ動作したかの駆動に係る量を把握することができる。
【００３８】
なお、Ｏメモリｍ１は、図１で示した画像形成装置１００の制御部１０１と非接触、または電気接点を介した接触によって通信（情報の書き込み、読取り）可能に構成されている。
【００３９】
［現像カートリッジ］
次に、画像形成装置に装着される現像カートリッジ２００の構成について説明する。図３は、現像ローラ４の長手方向（回転軸線方向）に沿って見た本実施例の現像カートリッジ２００の断面（主断面）図である。
【００４０】
現像カートリッジ２００は、現像室２０ａと現像剤収容室２０ｂから成り、現像剤収容室２０ｂは現像室２０ａの下方に配置されている。この現像剤収容室２０ｂの内部には、現像剤としてのトナー９が収容されている。本実施例において、このトナー９の正規帯電極性は、負極性を用いており、以下、負帯電性トナーを用いた場合について説明する。なお、本実施例は、負帯電性トナーに限定されるものではない。正帯電トナーにも適用することができる。
【００４１】
また、現像剤収容室２０ｂには、このトナー９を現像室２０ａに搬送するための現像剤搬送部材２１が設けられており、図中矢印Ｇの方向へ回転することによってトナー９を現像室２０ａへと搬送している。
【００４２】
現像室２０ａには、感光ドラム１と接触し、現像駆動手段としての駆動モータＭ５１１Ｂの駆動力を受けることによって、図示矢印Ｄ方向に回転する現像剤担持体としての現像ローラ４が設けられている。
【００４３】
本実施例では、現像ローラ４と感光ドラム１とは、対向部（接触部）において互いの表面が同方向に移動するようにそれぞれ回転し、現像ローラ４は感光ドラム１に対して１５０％早く回転している。尚、現像ローラ４と感光ドラム１とは、対向部（接触部）において互いの表面が逆方向に移動するようにそれぞれ回転させても良い。
【００４４】
また、現像ローラ４には、現像バイアス印加手段としての後述の図４で説明する高圧電源５１２から、感光ドラム１上の静電潜像をトナー像として現像、可視化するのに十分なバイアスが印加される。
【００４５】
また、現像室２０ａの内部には、現像剤収容室２０ｂから搬送されたトナーを現像ローラ４に供給するトナー供給ローラ（以下、単に「供給ローラ」という。）５と、供給ローラ５によって供給された現像ローラ４上のトナーのコート量規制及び電荷付与を行うトナー量規制部材（以下、単に「規制部材」という。）８が配置されている。
【００４６】
また、現像カートリッジ２００には、第２メモリとしての不揮発性メモリ（以下、「ＤＴメモリｍ２」という）ｍ２が設けられている。ＤＴメモリｍ２には、現像ローラ４の回転数などが記憶されており、ＤＴメモリｍ２が持つ情報をもとに現像カートリッジの駆動量を把握することができる。なお、ＤＴメモリｍ２に記憶させる現像カートリッジの駆動量を把握する為の情報としては現像ローラ４の回転数に限定されない。例えば、現像剤搬送部材２１の回転数、トナー残量、トナー使用量（ピクセルカウントによる）など、現像ローラ４の回転数に相関を持つ値であれば様々なパラメータを適用することができる。
【００４７】
なお、ＤＴメモリｍ２は、Ｏメモリｍ１と同様に、画像形成装置１００の制御部１０１と非接触、または電気接点を介した接触によって通信（情報の書き込み、読取り）可能に構成されている。
【００４８】
さらに、現像ローラ４に潤滑剤を塗布することで、現像装置３の新品使用時での、現像ローラ４とトナー供給ローラ５との間、又は現像ローラ４と規制部材８との間に生じる摩擦を抑えることができる。これにより、現像カートリッジを駆動させる際に必要なトルクを小さくすることができる。しかし、その一方で、現像ローラ４上に潤滑剤とトナーとが混在し、その状態で画像形成が行われた場合には、次に説明する問題が発生して画像品質を低下させる可能性がある。
【００４９】
現像ローラ４上で潤滑剤とトナーとが混在した場合、トナーは規制部材８との摺擦によって摩擦帯電され電荷が与えられるのに加えて、潤滑剤とも摺擦し電荷が与えられる。
【００５０】
そのため、潤滑剤と混在していない場合と比較してトナーの帯電量が過剰になる。すると、潤滑剤と混在している部分と、混在していない部分において、トナーの帯電量に差が生じ、同じ潜像電位に対する現像性が違ってくる。
【００５１】
その結果、全黒画像を印刷した場合には、画像内の広範囲において濃度のムラが生じる。この問題は、初期に現像ローラ４上に塗布された潤滑剤を十分に排除できなかった場合に起こりやすい。また、現像ローラ４上の極一部に潤滑剤が存在している状態で全黒画像を印刷した場合には、極一部に現像性の違いが表れるため、白ポチ画像（トナーが記録媒体に載らない（あるいはわずかしかならない）部分が点状に現れた画像）が生ずる。この問題は、トナー供給ローラ５や現像室２０ａ内などに回収された潤滑剤が、再度、現像ローラ４上に供給された場合などに起こりやすい。
【００５２】
このように、現像ローラ４の表面上に潤滑剤が残っている場合には、画像不良が生ずる場合がある。従って、現像ローラ４に塗布された潤滑剤を現像カートリッジの使用開始後に、早急に現像ローラ４上から排除し、かつ、現像装置３外へ排出するシーケンスを実行することが必要となる。
【００５３】
［潤滑剤の構成］
ここで、カートリッジ出荷時において、現像ローラ４に塗布されてある潤滑剤について説明する。本実施例では、潤滑剤として、シリコーン樹脂粒子（商品名：トスパール１２０、ＧＥ東芝シリコーン（株）製、平均粒径：２μｍ）を用いた。
【００５４】
トスパール１２０は、マイナス側に帯電する帯電性質を持ち、さらにトナーよりも強い負極性を示す。すなわち、この潤滑剤は、現像剤の帯電極性と同極性であり、潤滑剤の単位質量あたりの帯電量の絶対値が現像剤の単位質量当たりの帯電量の絶対値よりも大きくなっている。
【００５５】
ただし、潤滑剤の種類は、上述のシリコーン樹脂粒子に限定するものではない。
【００５６】
［帯電量の測定］
ここで、本実施例で用いた現像剤および潤滑剤の帯電量を例えば特開２０１５−１１９７９号公報に開示された所定の測定方法で測定したところ、現像剤の帯電量が−８４μＣ／ｇであり、潤滑剤の帯電量が−１９６μＣ／ｇであった。
【００５７】
つまり潤滑剤は現像剤と同じ極性（負極性）に帯電し、潤滑剤の単位質量当たりの帯電量の方が現像剤の単位質量あたりの帯電量より絶対値が大きい。本実施例では、潤滑剤としてシリコーン樹脂粒子（商品名：トスパール１２０、ＧＥ東芝シリコーン（株）製、平均粒径：２μｍ）を用いた例を説明するが、これに限定されるものでもない。
【００５８】
［ブロック図］
次に、図４を用いて、画像形成装置１００の制御ブロック図について説明する。
【００５９】
制御部１０１は、演算処理を行う中心的素子であるＣＰＵ（中央演算処理ユニット）、記憶手段であるＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ、周辺機器との情報の入出力を行う入出力Ｉ／Ｆ等を有している。
【００６０】
ＲＡＭには、センサの検知結果、演算結果などが格納され、ＲＯＭには制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。
【００６１】
制御部１０１は、画像形成装置１００の動作を統括的に制御する制御手段であり、画像形成装置１００における各制御対象が入出力Ｉ／Ｆを介して接続されている。
【００６２】
画像形成部５１０は、図１で説明したドラムカートリッジ２１０やスキャナユニット３０、中間転写ベルト３１、二次転写ローラ３３、定着装置３４等の総称であり、画像書き出し位置や画像パターンを形成する。
【００６３】
モータ駆動部５１１は、各種モータを指し、ポリゴンスキャナや、感光体ドラム１、現像ローラ４等を回転駆動する為の動力源で、制御部１０１からの制御信号に基づき動作する。例えば、図２、３で説明した、モータＭ５１１Ａ、モータＭ５１１Ｂが駆動対象のモータとなる。高圧電源５１２は、感光体ドラム１、帯電ローラ２、現像ローラ４、一次転写ローラ３２、二次転写ローラ３３、定着装置３４等に高電圧を印加する電源である。
【００６４】
露光制御部５１３は、感光体ドラム１へ照射されるレーザー光の光量の信号をスキャナユニットへ伝達する。
【００６５】
環境センサ５１４は、画像形成装置１００に備えられた温度と湿度を計測するセンサによって、温度と湿度を示す情報を制御部１０１に送信する。
【００６６】
また、制御部１０１と、Ｏメモリｍ１及びＤＴメモリｍ２間は、メモリ通信部５１５、５１６を介してデータ通信が行われ、制御１０１でドラムカートリッジと現像カートリッジの駆動量を決定する際に使用される。
【００６７】
制御部１０１は、環境センサ５１４、Ｏメモリｍ１及びＤＴメモリｍ２の情報から、新品検知シーケンスにおけるプロセススピードや、吐き出し量や、吐き出しパターンなどを決定する。更に制御部１０１は、各種の電気的情報信号の授受や、駆動のタイミングなどを制御しており、後述するフローチャート処理などを司る。なお、ここでのプロセススピードとは、感光ドラム１と中間転写ベルト３１が接触する部分で両部材が同一スピード且つ同方向で移動しているときの接触部分での移動速度に相当する。或いは、感光ドラム１と中間転写ベルトの接触位置での速度が異なる場合に、中間転写ベルトの速度をプロセススピードとしても良い。
【００６８】
［塗布剤除去シーケンスの概要］
次に、本実施例の画像形成装置において塗布剤除去シーケンスの概要について図５を参照して説明する。図５は、現像カートリッジ２００が新品の時に、現像ローラ上の塗布剤を除去する画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【００６９】
まず、画像形成装置１００の電源がＯＮ、またはカートリッジ交換パネルが開閉され、動作可能状態になると、制御部１０１の指令に基づき、画像形成部５１０は、塗布剤除去シーケンスの実行判断動作を開始する（Ｓ１）。
【００７０】
制御部１０１は、ドラムメモリ通信部５１５を通じて、ドラムカートリッジ２１０に搭載されたＯメモリｍ１と通信を行い、ドラムカートリッジの駆動量に係る情報（累積駆動量）を読み取る（Ｓ２）。
【００７１】
次に制御部１０１は、現像メモリ通信部５１５を通じて、現像カートリッジ２００に搭載されたＤＴメモリｍ２との通信によって、現像カートリッジの駆動量に係る情報（累積駆動量）を読取る（Ｓ３）。
【００７２】
そして、制御部１０１は、ドラムカートリッジの駆動量に係る情報、及び現像カートリッジの駆動量に係る情報から、ドラムカートリッジ２１０、現像カートリッジ２００の中に、新品カートリッジが含まれるかどうかを判断する（Ｓ４）。より具体的には、制御部１０１は、駆動量に係る情報が未駆動を示している場合に、対象のカートリッジが新品であると判断する。なお、制御部１０１が、カートリッジが新品か否かを判断する場合に、例えば、Ｏメモリｍ１、ＤＴメモリｍ２に新品フラグを記憶する領域を設け、その新品フラグが０の場合に新品と判断するようにしても良い。制御部１０１は、そのカートリッジが一度でも駆動対象となれば、新品フラグを１に書き換える。
【００７３】
制御部１０１は、何れも新品でないと判断した場合、塗布剤除去シーケンスを終了し、画像形成プロセスへ移行する（Ｓ８）。
【００７４】
制御部１０１は、ステップＳ４にて新品カートリッジが含まれると判断した場合は、ドラムカートリッジの駆動量に係る情報及び現像カートリッジの駆動量に係る情報に基づき、表１／表２／表３に示すテーブルを参照する（Ｓ５）。表１／表２／表３に示すテーブルは、制御部１０１のＲＯＭに予め記憶されているものとする。
【００７５】
【表１】
2019191510.tif 000003
【００７６】
【表２】
2019191510.tif 000004
【００７７】
【表３】
2019191510.tif 000005
【００７８】
表１によって、現像カートリッジの累積駆動量と、ドラムカートリッジの累積駆動量とから、塗布剤除去シーケンス中のプロセススピードＸが決まる。
【００７９】
また、表２によって、現像カートリッジの累積駆動量と、ドラムカートリッジの累積駆動量とから、総トナー供給量Ｙ（トータルの現像剤供給量Ｙ）が決まる。表２により、第２メモリｍ２から取得された現像カートリッジの駆動量に係る情報が累積駆動量が多い場合を示すほど、塗布剤除去シーケンスにおけるトータルの現像剤供給量が増加している様子を読み取れる。更に、制御部１０１により、第１メモリｍ１から取得されたドラムカートリッジの駆動量に係る情報が累積駆動量が多い場合を示すほど、先の増加の度合いが小さくなっている。
【００８０】
また、表３によって、現像カートリッジの累積駆動量と、ドラムカートリッジの累積駆動量とから、トナーの供給パターンＺが決まる。ドラムカートリッジの累積駆動量と、現像カートリッジの累積駆動量と、は、夫々ステップＳ２、ステップＳ３で制御部１０１により取得された情報に対応する。
【００８１】
そして制御部１０１は、ステップＳ５での参照をもとに、プロセススピードＸ、トナー供給量Ｙ及びトナーの供給パターンＺを決定する（Ｓ６）。Ｚは、現像ローラ１周内でトナーパターンが形成される領域が現像ローラ全表面を何分割した領域に相当するかのパラメーである。例えばＺ＝１０の場合には、現像ローラ１周の表面を１／１０した表面だけに供給する現像剤像を形成する。
【００８２】
尚、制御部１０１が各種設定を決定する際には、表１、表２及び表３のようなテーブルの形態に限定されるのではなく、例えば制御部１０１が、ＲＯＭに予め記憶された演算式に、ステップＳ１、Ｓ２で獲得された情報を入力し、演算により求めても良い。
【００８３】
例えば、ドラムカートリッジが新品（駆動量０％）と現像カートリッジが新品（駆動量０％）の場合、プロセススピードが２００ｍｍ／秒、トナー供給量を３０ｍｇ、トナー供給パターンは０分割（全黒パターン）で実行する。
【００８４】
それに対し、ドラムカートリッジが新品でない（駆動量４０％）と現像カートリッジが新品（駆動量０％）の場合、プロセススピードが１００ｍｍ／秒、トナー供給量を３０ｍｇ、トナー供給パターンは１０分割（全黒パターン）で実行する。
【００８５】
ここで、トナー供給パターンの１０分割について説明する。まず、制御部１０１が、現像ローラ１周を等しく１０分割して各領域に番号を割り振り、レーザー光量のＯＮとＯＦＦを制御する。これにより、現像ローラ１周分の塗布剤と現像剤を、現像ローラ１周目に１番目の領域を用い、現像ローラ２周目に２番目の領域を用い、・・・現像ローラ１０周目に１０番目の領域を用いというように分割して現像することを意味する。このように分割することで、マクロでみて単位時間当たりのトナー供給量を減少させることができる。これにより、仮にドラムカートリッジのクリーニング性能が低下している状況下でも、現像カートリッジの濃度ムラや白ポチを抑制しつつも、ドラムカートリッジのクリーニング不良の発生を抑制することができる。
【００８６】
図５のフローチャートの説明に戻ると、次に、制御部１０１は、ステップＳ６で決定された条件にて、画像形成部５１０及びその周辺デバイス（モータ駆動部５１１、高圧電源５１２等）を制御し、塗布剤除去シーケンスとしてトナー供給を実行する（Ｓ７）。
【００８７】
さらに、制御部１０１は、トナー供給が実行された後、所定時間、感光体ドラム１を回転させ、塗布剤除去シーケンスを終了する（Ｓ８）。
【００８８】
なお、クリーニング部材へ単位時間当たりのトナー供給量は以下に示す式で表される。
単位時間当たりのトナー供給量＝（（ｋ×Ｘ）÷ＤＬ）×（１／Ｚ）×ｙ
Ｘ：プロセススピード
ｋ：周速比（現像ローラ４の回転速度／感光ドラム１の回転速度）
ＤＬ：現像ローラの１周の長さ（例えば３６ｍｍ）
Ｚ：現像ローラ１周内でトナーパターンが形成される領域が現像ローラ全表面を何分割した領域に相当するか
ｙ：現像ローラ１周で供給できるトナー供給量（例えば３０ｍｇ）
Ｙ：トナー供給工程中の総トナー供給量総量（トータルの現像剤供給量）
表４に、ドラムカートリッジの駆動状況（累積駆動量）と、現像カートリッジの駆動状況（累積駆動量）と、の組み合わせに応じた単位時間当たりのトナー供給量の一覧を示す。
【００８９】
【表４】
2019191510.tif 000006
【００９０】
表４より、第１メモリ（ｍ１）から取得された情報が、ドラムカートリッジの累積駆動量が多い場合を示すほど、塗布剤除去シーケンスにおける単位時間当たりのトナー供給総量が減少していることが読み取れる。即ち、制御部１０１は、そのようになるように、画像形成部５１０を制御する。
【００９１】
また表５に、ドラムカートリッジの駆動状況と、現像カートリッジの駆動状況と、の組み合わせに応じた、塗布剤除去シーケンスに要する時間を示す。
【００９２】
【表５】
2019191510.tif 000007
【００９３】
以上説明したように、ドラムカートリッジの累積駆動量と現像カートリッジの累積駆動量の組み合わせに基づき、上記のような塗布剤除去シーケンスを実行すれば、クリーニング部材へ単位時間当たりのトナー供給量を適切に制御すことができる。これにより、安定したクリーニング状態を保ちつつ、塗布剤を良好に除去することができる。
【００９４】
［バイアス制御とレーザー光の光量の制御］
ここで、塗布剤除去シーケンスにおける現像ローラ４とトナー供給ローラ５との間のバイアス制御と、感光体ドラム１へ照射するレーザー光３５の光量の制御について詳細に説明する。
【００９５】
図６（ａ）は、画像形成中の現像ローラ４とトナー供給ローラ５とに印加されるバイアスを示したタイミングチャートである。図６（ｂ）は、全黒画像を印刷した場合の、レーザー光３５の主走査方向とは垂直な方向（副走査方向）の各位置におけるレーザー光３５の光量の制御を示したタイミングチャートである。
【００９６】
また、図７（ａ）は、塗布剤除去シーケンス中の現像ローラ４とトナー供給ローラ５とに印加されるバイアスを示したタイミングチャートである。図７（ｂ）は、塗布剤除去シーケンス中の、レーザー光３５の主走査方向とは垂直な方向の各位置におけるレーザー光３５の光量の制御を示したタイミングチャートである。
【００９７】
図６（ａ）に示すように、画像形成中の現像ローラ４とトナー供給ローラ５との間の電位差は１００Ｖとなるように設定してある。この値は、現像ローラ４へ供給されるトナー量が不足したり過剰になったりしないように設定されたものである。
【００９８】
また、レーザー光３５の光量は画像品質及び文字品質を考慮し設定されたものであり、図６（ｂ）に示すように、画像形成開始から画像形成終了まで、主走査方向、副走査方向の双方で一定の光量になるように制御されている。
【００９９】
一方、図７（ａ）に示すように、塗布剤除去シーケンス中には、画像形成中よりも現像ローラ４とトナー供給ローラ５との間の電位差を広げ、塗布剤が現像ローラ４からトナー供給ローラ５へ転移するのを抑制するように設定してある。本実施例では、現像ローラ４に−４００Ｖ、トナー供給ローラ５に−７００Ｖを印加している。このようにすることで、負帯電性の塗布剤が現像ローラ４からトナー供給ローラ５へと移動するのを抑制することができる。
【０１００】
次に、図７（ｂ）に示すように、塗布剤除去シーケンスにおけるレーザー光３５の光量の制御について説明する。
【０１０１】
塗布剤除去シーケンス中のレーザー光量は、ドラムカートリッジが新品でない時に、新品の現像カートリッジが挿入された場合において、詳細な調整が必要となる。
【０１０２】
すなわち、トナー供給パターンがｎ分割される場合、現像ローラ４の１周毎に１／ｎ周分ずつ現像（塗布剤除去）し、現像ローラ４がｎ周かけて現像ローラ４上の全塗布剤を除去するようにする。
【０１０３】
その際に、制御部１０１が現像（塗布剤除去）する範囲の時間を計算し、そのタイミングに合わせて、レーザー光３５の光量を０μＪ／ｃｍ２（塗布剤除去しない部分）と、０．４μＪ／ｃｍ２（塗布剤除去する部分）にする制御を行う。
【０１０４】
なお、塗布剤除去シーケンス中のレーザー光量は、画像形成時よりも多い光量のレーザー光３５を感光体ドラム１に照射することによって画像形成時よりも深い潜像電位を作り、現像ローラ４上の塗布剤を効率的に感光体ドラム１上へ転移させている。
【０１０５】
このように、トナーの供給パターンを断続的に行うことで、クリーニング部材に突入する単位時間当たりのトナー量を減らすことで、現像装置から塗布剤を効率的に除去（排出）しつつクリーニング性を保つことができる。
【０１０６】
本実施例では、現像ローラ４上を１０分割で１１周かけて塗布剤を除去するように設定した。
【０１０７】
なお、図７で説明した、バイアス制御、レーザー走査制御は、図４で説明したステップＳ６の決定処理に基づき実行される制御部１０１によるステップＳ７の制御に伴い、画像形成部５１０により行われることとなる。図５に示す動作により感光体ドラム１の表面に移動した塗布剤は、クリーニング部材６により感光体ドラム１の表面から除去される。
【０１０８】
［実験］
上記効果を検証するために、以下の検証実験を行った。
【０１０９】
１．本実施例の効果確認
＜検証内容＞
低温低湿条件の環境下（温度１５℃、湿度１０％）にて、駆動量０％と４０％のドラムカートリッジと、駆動量０％の現像カートリッジを用意し、各組み合わせにて現像ローラ１周分の塗布剤除去シーケンスを行った。そしてこの場合の、クリーニング不良によるＣローラ汚れを確認した。なお、現像ローラ上のトナーの載り量が０．３５ｍｇ／ｃｍ２でトナー供給量３０ｍｇ／周とする。
【０１１０】
比較例１では、駆動量０％（新品）のドラムカートリッジと駆動量０％（新品）の現像カートリッジとの新品同士の組み合わせで塗布剤除去シーケンスを行った。また、比較例２と実施例１では、駆動量４０％（中古）のドラムカートリッジと駆動量０％（新品）の現像カートリッジとの組み合わせで塗布剤除去シーケンスを行った。
【０１１１】
＜検証結果１＞
表６に各条件と検証結果の一覧を示す。まず、比較例１においては、クリーニング不良は発生しなかった。これは、ドラムカートリッジが新品であるため、クリーニング性能が高いからと考えられる。
【０１１２】
【表６】
2019191510.tif 000008
【０１１３】
次に、比較例２においては、クリーニング不良によるＣローラ汚れによって、縦スジが発生してしまった。これは、ドラムカートリッジのドラム傷が増えたことによって、クリーニング部材とドラムとの間に微小なすき間が生じてしまい、新品時に多く存在する小径の塗布剤や小粒径トナーが大量にすき間に突入することに起因する。これにより、クリーニング不良が発生し、その結果、Ｃローラ汚れ、しいては帯電不良によるかぶり（縦スジ）に至ってしまった。
【０１１４】
続いて、実施例１では、クリーニング不良は発生しなかった。これは、プロセススピードを２００ｍｍ／秒から１／２倍に減速し、吐き出しパターンを１０分割にしたことで、クリーニング部材への単位時間当たりのトナー供給量を１／２０倍に減少させ、クリーニングを容易にしたからだと考えられる。
【０１１５】
以上説明したように、実験１によって、本実施例に記載するドラムカートリッジと現像カートリッジが独立に着脱可能な構成において、各カートリッジの使用状況に応じて塗布剤除去シーケンス中の単位時間当たりのトナー供給量を変更できる。これにより現像カートリッジの塗布剤に纏わる濃度ムラや白ポチを抑制しつつもドラムカートリッジのクリーニング不良の発生を抑制することができた。
【０１１６】
なお、本実施形態では、プロセススピード、吐き出しパターンに関するする制御を行ったが、単位時間あたりにクリーニング部材へ供給されるトナー量を変更する手段はこれに限定するものではない。例えば、パターン領域（Ｚ＝１）を一定にして、パターンの濃度の大小を制御することで表２と同様に単位時間当たりのクリーニング部材へ供給されるトナー量を変更しても良い。
【符号の説明】
【０１１７】
１  感光体ドラム
３  現像ユニット
４  現像ローラ
５  トナー供給ローラ
６  クリーニングブレード（当接部材）
９  トナー
１１  ドラムカートリッジ枠体
３１  中間転写ベルト
３４  定着装置
１００  画像形成装置
１０１  制御部
１０２  温度センサ（環境検知手段）
２００  現像カートリッジ（現像ユニット）
２１０  ドラムカートリッジ（像担持体ユニット）
ｍ１  Ｏメモリ（第１メモリ）
ｍ２  ＤＴメモリ（第２メモリ）
【図１】
2019191510.tif 000009
【図２】
2019191510.tif 000010
【図３】
2019191510.tif 000011
【図４】
2019191510.tif 000012
【図５】
2019191510.tif 000013
【図６】
2019191510.tif 000014
【図７】
2019191510.tif 000015