(57)【要約】【課題】画像形成時におけるトナー漏れの防止するとともに、トナーの帯電性を安定させて現像ブレードのトナー固着を防止し、ハーフトーン画像ムラ、濃度薄、縦スジ等の画像不良の発生を防ぐことができる画像形成装置及び画像形成方法並びにカートリッジを提供する。【解決手段】帯電ローラ２により感光ドラム１を一様な電位に帯電し、露光器３により帯電した感光ローラ１上に静電潜像を形成する。次いで、現像器４は、静電潜像が形成された感光ローラ１上に現像剤を用いてトナー像を形成する。尚、現像器４によるトナー像の形成時に参照される所定の情報は情報記録部２０に記録されており、制御装置１４によって、情報記録部２０に記録された所定の情報に基づいて、現像器１４によるトナー像の形成処理が制御される。【選択図】　図１
2004117733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
該像担持体上を一様な電位に帯電する帯電手段と、
帯電した前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像が形成された前記像担持体上に現像剤を用いてトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像の形成時に参照される所定の情報を記録する領域を有する記録手段と、
前記記録手段に記録された前記所定の情報に基づいて、前記現像手段による前記トナー像の形成処理を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像手段が、前記現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されている現像剤量を規制する現像剤規制手段と、前記現像剤担持体及び前記現像剤規制手段にバイアスを印加するバイアス印加手段とを備え、
前記制御手段は、前記現像剤担持体の回転開始時に、前記記録手段に記録された前記所定の情報に基づく期間、前記バイアス印加手段に対して前記現像剤担持体と前記現像剤規制手段との間に所定の電位差のバイアスを印加させる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記現像手段が、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックの４色の現像剤を備え、各色ごとにトナー像を形成する
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】
前記現像剤が、トナー粒子とトナー粒子に外添された複数種の補助粒子とを含み、該補助粒子の一つはトナー粒子の帯電極性と逆の極性を有する粒子であることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像剤に含まれるトナー粒子の形状係数ＳＦ−１の値が１００〜１６０であり、形状係数ＳＦ−２の値が１００〜１４０であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像剤が、非磁性一成分トナーであることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像剤担持体と前記現像剤規制手段との電位差を非画像形成時に設けることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像剤担持体の回転開始時に設けられる該現像剤担持体と該現像剤規制手段との電位差は、前記現像剤担持体よりも前記現像剤規制手段が前記現像剤の帯電極性と同極性側に大きいことを特徴とする請求項２又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像剤担持体の回転開始時に印加される該現像剤担持体と前記現像剤規制部手段との電位差が、６０〜５００Ｖであることを特徴とする請求項２、７、８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記バイアス印加手段が、画像形成時に、前記現像剤担持体と前記現像剤規制手段とに印加したバイアスが略同電位であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項１１】
像担持体上を一様な電位に帯電する帯電工程と、
帯電した前記像担持体上に静電潜像を形成する露光工程と、
現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されている現像剤量を規制する現像剤規制部材とにバイアスを印加して、前記静電潜像が形成された前記像担持体上に前記現像剤を用いてトナー像を形成する現像工程とを有する画像形成方法であって、
前記現像工程は、前記現像剤担持体の回転開始時に、前回の回転時からの経過時間に応じて決定された期間、前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との間に所定の電位差のバイアスを印加する
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１２】
前記現像手段と前記記録手段とが一体に構成され、請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置本体に対して着脱可能であることを特徴とするカートリッジ。
【請求項１３】
少なくとも前記現像手段と前記記憶手段とを具備することを特徴とする請求項１２記載のカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機或いはレーザービームプリンタ等の電子写真方式を用いて画像形成処理を行う画像形成装置及び画像形成方法並びに画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されるカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来の画像形成装置の細部構成を示す概略図である。図９に示す従来例では、像担持体として感光体ドラム１００が用いられている。感光体ドラム１００は、例えば、アルミニウム製の円筒基体の表面に有機感光材料層等の感光材料層を形成したものであり、回転駆動する。感光体ドラム１００の周囲には、帯電ローラ１０１、不図示のレーザビーム走査光学系、現像手段としての現像器１０２、転写ローラ１０８及びクリーナ１０９が順次配置される。
【０００３】
まず、帯電ローラ１０１によって感光ドラム１００上を均一に帯電した後、レーザビーム走査光により静電潜像を感光ドラム１００上に形成する。そして、静電潜像に応じて現像器１０２中のトナーにより可視像化する。
【０００４】
記録媒体すなわち転写紙Ｐは、感光体ドラム１００と転写ローラ１０８との略当接部で転写され、転写紙Ｐ上の画像は定着器１１０で溶融定着される。
【０００５】
また、現像器１０２は、現像剤担持体としての現像ローラ１０３、現像ローラ１０３に非磁性一成分トナー（負極性）を供給する供給ローラ１０５、供給ローラ１０５近傍に容器中のトナーを搬送する撹拌部材１０６、現像ローラ１０３上のトナー量を規制する現像剤規制部材としての現像ブレード１０４が配設される。尚、現像ローラ１０３は感光ドラム１００と当接するため、弾性体で形成される。また、現像ブレード１０４は、金属薄板のバネ弾性を利用して軽圧接触される。
【０００６】
ここで、現像ローラ１０３には、トナーを現像ローラ１０３から感光ドラム１００側へ転移させるために、現像バイアス電源１０７により所定電位が供給される。また、現像ブレード１０４には、トナーの帯電量を安定化させるために、ブレードバイアス電源１０８が接続される（例えば、特許文献１参照）。ブレードバイアス電源１０８は、現像バイアス電源１０７と同電位のもの、各々異なる電位を供給するもの等各種存在する。
【０００７】
しかしながら、上記従来例における非磁性一成分トナーを用いた画像形成装置では、現像器１０２からのトナー漏れが発生し、画像上のトナー汚れに至る場合があった。特に、ブレードバイアス電源１０８を現像バイアス電源１０７と同電位としたものに関しては、トナー漏れの発生が顕著であった。
【０００８】
これは、現像ローラ１０３におけるトナーの担持をトナー自身の帯電電荷と現像ローラ１０３の物理的付着力によって行っているため、トナー帯電量が不均一な場合には帯電量の低いトナーで担持力の低下が起こり、トナー漏れが発生した。さらに、トナー漏れした帯電量の低いトナーを詳細に調査したところ、ポジ極性に帯電した反転トナーとネガ極性に帯電した正規トナーとが凝集したものであることが判明した。
【０００９】
また、このトナー帯電量は使用状況によっても左右され、例えば、長期間の放置状態から使用された場合には、その使用初期段階で十分な帯電性が得られずにトナー漏れが悪化する場合があった。またさらには、同様の理由からハーフトーン画像のムラが発生した。
【００１０】
これに対して、トナーの帯電量を安定化させるために現像ブレードにブレードバイアス電源が接続された画像形成装置が考案されている（特許文献１参照）。すなわち、考案されている画像形成装置においては、例えば、現像ローラ１０３には現像バイアス電源１０７から−３００Ｖの電圧が常時供給され、一方の現像ブレード１０４にはブレードバイアス電源１０８から−４００Ｖが供給されることで、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４間に約１００Ｖの電位差を生じる。これによって、トナー帯電量の安定化が計られ、トナー漏れの改善が得られる。また、現像ブレードに常時ＡＣバイアスを印加する例もある（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平０５−０１１５９９号公報。
【００１２】
【特許文献２】
特開昭５８−１５３９７２号公報。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例に示されるように電位差を設けた場合、以下に示す不具合が生じた。
【００１４】
まず、画像形成装置の使用途中、約１５００枚程度の画像形成後においてベタ画像の濃度薄及び縦スジが発生した。この現象は、現像ブレード１０４を通過した現像ローラ１０３上にもスジ状のコート不良として現れていた。当該現像ブレード１０４を観察した結果、現像ブレード１０４における現像ローラ１０３との当接部近傍で、トナーが不均一に付着していた。このトナーの付着により、トナーの流れがせき止められるために現像ローラ１０３上でのトナーコート不良となり、画像上での濃度薄及び縦スジ状の濃度ムラを発生させていた。
【００１５】
図１０は、従来の画像形成装置における現像ローラと現像ブレードとの当接部の状態を示す概略図である。図１０において、現像ローラ１０３（−３００Ｖ）と現像ブレード１０４（−４００Ｖ）の電位を変更した場合について説明する。供給ローラ１０５によって摩擦帯電されたトナーＴが、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４との当接部前（ａ部近傍）に到達すると、トナー層中に混ざっている反転トナー（正極性に帯電したトナー）が、電位差の影響により現像ブレード１０４表面のａ部に引きつけられる。
【００１６】
特に、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４との電位差を大きくすればする程、反転トナーを引きつけるため、現像ブレード１０４のａ部のトナー固着がひどくなる。トナー固着が増加していくと、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４との当接部前（ａ部近傍）に侵入してくるトナー量がせき止められるため、トナー層の減少となる。その結果、ベタ画像の濃度薄となってしまった。更に、長手方向で現像ブレード１０４のａ部に付着するトナー固着量が異なるため、濃度薄に加えて縦スジが発生することになる。
【００１７】
特許文献２に記載されているように、現像ブレードに常時ＡＣバイアスを印加した場合には、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４の当接部より下流側（例えば、図１０中のａ部）においてＡＣバイアスによるトナークラウドが発生することになる。このトナークラウドの発生はトナーを無用に飛散させることとなり、機内を汚すことになってしまう。また、ＡＣバイアスを現像ブレードに印加した場合には、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４とが当接していることから、ＡＣバイアスによるアタック音が発生してしまうこととなる。
【００１８】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、画像形成時におけるトナー漏れの防止するとともに、トナーの帯電性を安定させて現像ブレードのトナー固着を防止し、ハーフトーン画像ムラ、濃度薄、縦スジ等の画像不良の発生を防ぐことができ、特に、長期間放置後の画像形成時におけるトナー漏れや画像不良の防止に好適な画像形成装置及び画像形成方法並びにカートリッジを提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、該像担持体上を一様な電位に帯電する帯電手段と、帯電した前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像が形成された前記像担持体上に現像剤を用いてトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像の形成時に参照される所定の情報を記録する領域を有する記録手段と、前記記録手段に記録された前記所定の情報に基づいて、前記現像手段による前記トナー像の形成処理を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記現像手段が、前記現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されている現像剤量を規制する現像剤規制手段と、前記現像剤担持体及び前記現像剤規制手段にバイアスを印加するバイアス印加手段とを備え、前記制御手段は、前記現像剤担持体の回転開始時に、前記記録手段に記録された前記所定の情報に基づく期間、前記バイアス印加手段に対して前記現像剤担持体と前記現像剤規制手段との間に所定の電位差のバイアスを印加させることを特徴とする。
【００２１】
上記構成を備えることにより、未使用放置状態が続いた後での画像形成時においてもトナー帯電量の安定化を計る準備前回転を行ってトナー漏れを防止し、かつ現像剤規制部材へのトナー固着を防止することで、長期間にわたって安定した画像形成が可能となる。
【００２２】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記現像手段が、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックの４色の現像剤を備え、各色ごとにトナー像を形成することを特徴とする。
【００２３】
上記構成を備えることにより、フルカラープリンタ等においても未使用放置状態が続いた後での画像形成時においてもトナー漏れを防止し、かつ現像剤規制部材へのトナー固着を防止することで、長期間にわたって安定した画像形成が可能となる。
【００２４】
さらに、本発明に係る画像形成装置は、前記現像剤が、トナー粒子とトナー粒子に外添された複数種の補助粒子とを含み、該補助粒子の一つはトナー粒子の帯電極性と逆の極性を有する粒子であることを特徴とする。
【００２５】
さらにまた、本発明に係る画像形成装置は、前記現像剤に含まれるトナー粒子の形状係数ＳＦ−１の値が１００〜１６０であり、形状係数ＳＦ−２の値が１００〜１４０であることを特徴とする。
【００２６】
さらにまた、本発明に係る画像形成装置は、前記現像剤が、非磁性一成分トナーであることを特徴とする。
【００２７】
これらの構成を備えることにより、トナー漏れや現像ブレードの固着に対してより厳しい現像剤であっても、トナー漏れや画像不良のない画像形成装置の提供が可能となる。
【００２８】
さらにまた、本発明に係る画像形成装置は、前記現像剤担持体と前記現像剤規制手段との電位差を非画像形成時に設けることを特徴とする。
【００２９】
さらにまた、本発明に係る画像形成装置は、前記現像剤担持体の回転開始時に設けられる該現像剤担持体と該現像剤規制手段との電位差は、前記現像剤担持体よりも前記現像剤規制手段が前記現像剤の帯電極性と同極性側に大きいことを特徴とする。
【００３０】
さらにまた、本発明に係る画像形成装置は、前記現像剤担持体の回転開始時に印加される該現像剤担持体と前記現像剤規制部手段との電位差が、６０〜５００Ｖであることを特徴とする。
【００３１】
さらにまた、本発明に係る画像形成装置は、前記バイアス印加手段が、画像形成時に、前記現像剤担持体と前記現像剤規制手段とに印加したバイアスが略同電位であることを特徴とする。
【００３２】
これらの構成を備えることにより、使用環境によらずトナー漏れ及び画像不良を防止することができる画像形成装置を提供することが可能となる。
【００３３】
さらにまた、本発明に係るカートリッジは、前記現像手段と前記記録手段とが一体に構成され、上記本発明に係る画像形成装置本体に対して着脱可能であることを特徴とする。
【００３４】
上記構成を備えることにより、メンテナンス性に優れた画像形成装置及びカートリッジの提供が可能となる。
【００３５】
さらにまた、本発明に係るカートリッジは、少なくとも前記現像手段と前記記憶手段とを具備することを特徴とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００３７】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の細部構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置は、像担持体の被露光部にトナーを付着させて可視化する反転現像系であり、負帯電トナーを担持した現像剤担持体を像担持体に当接させて現像を行う一成分画像形成装置である。
【００３８】
図１において、１は像担持体としての感光ドラムであり、矢印ｘ方向に回転可能である。感光ドラム１は一次帯電器である帯電ローラ２により、表面が負極性に一様帯電される。そして、感光ドラム１の回転に伴って、一様に帯電された表面は露光器３により露光される。被露光部は帯電された電荷が消失することで、静電潜像が形成される。
【００３９】
４は現像器であり、静電潜像の被露光部に現像剤としてのトナーを転移させる。このトナーとしては、非磁性一成分トナーが用いられる。また、本実施形態では、被露光部にトナーを転移させるいわゆる反転現像系について示す。
【００４０】
感光ドラム１上に転移したトナーは転写帯電器としての転写ローラ５により、感光ドラム１上のトナーを転写紙Ｐに転移する。転写されずに感光ドラム１上に残ったトナーは、クリーニング部６により感光ドラム１上より除去される。また、転写紙Ｐ上のトナーは、定着器７により熱溶融されて転写紙Ｐ上に固着し、永久画像となる。
【００４１】
現像器４は、現像剤担持体としての現像ローラ８、現像ローラ８にトナーを供給する供給ローラ１２、現像剤規制部材としての現像ブレード９、供給ローラ１２側にトナーを搬送する撹拌部材１３からなる。
【００４２】
現像ローラ８は、駆動装置としてのモータ１５により矢印ｙ方向に回転可能である。現像ローラ８は、感光ドラム１表面に当接して現像を行ういわゆる接触現像を行うが、非画像形成時には不図示の当接離間機構によって非接触状態となる。これらから、現像ローラ８はゴム等の弾性を有することが望ましい。現像ローラ８には、例えば、現像バイアス電源１０から約−３００Ｖの電圧が供給される。感光ドラム１上の被露光部電位と現像バイアス電源１０から供給される電位差により現像ローラ８上のトナーが感光ドラム１上の被露光部に転移する。
【００４３】
現像ブレード９は、金属薄板からなり、薄板のバネ弾性を利用して現像ローラ８に接触当接される。金属薄板の材質は、ステンレス鋼、リン青銅等が使用可能であるが、本実施形態においては、一例として厚さ０．１ｍｍのリン青銅薄板を用いた。現像ブレード９と現像ローラ８との摺擦によりトナーは摩擦帯電されて電荷を付与されると同時に層厚規制される。現像ブレード９には、ブレードバイアス電源１１から所定電圧が供給される。
【００４４】
１４はＣＰＵとＲＯＭを具備した制御装置であり、現像ローラ８の回転駆動を制御、現像バイアス電源１０、ブレードバイアス電源１１の電圧値等の制御を行う。
【００４５】
２０は情報の書き込みや読み出しが行われる情報記録部であり、前述の制御装置１４と接続されている。情報記録部２０には、現像器４の使用状況として、現像ローラ８の累積回転数と、前回に現像ローラが回転した時のタイムスタンプが書き込み更新可能である。図１２は制御装置に接続される情報記憶部２０の構成図である。情報記憶部２０には、現像ローラ８の累積回転数に関する情報とタイムスタンプである日時情報を記憶する領域を有する構成となっている。また、現像器４の未使用段階では、累積回転数は０、タイムスタンプは記録されていない状態にある。
【００４６】
［トナー］
本発明の第１の実施形態に係る一成分現像用トナーは、画像解析装置で測定した形状係数ＳＦ−１の値が１００〜１６０であり、形状係数ＳＦ−２の値が１００〜１４０であることが好ましい。また、形状係数ＳＦ−１の値が１００〜１４０、形状係数ＳＦ−２の値が１００〜１２０であればさらに好ましい。さらに、上記の条件を満たし、かつ、（ＳＦ−２）／（ＳＦ−１）の値を１．０以下とすることにより、トナーの諸特性のみならず、画像解析装置とのマッチングが極めて良好なものとなる。
【００４７】
尚、本実施形態に用いられる形状係数を示すＳＦ−１、ＳＦ−２とは、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い倍率５００倍に拡大したトナー像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報はインタフェースを介してニコレ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に導入し解析を行い、下式より算出し得られた値を本実施形態においては形状係数ＳＦ−１，ＳＦ−２と定義した。
【００４８】
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（π／４）×１００
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１／４π）×１００
ここで、ＡＲＥＡはトナー投影面積、ＭＸＬＮＧは絶対最大長、ＰＥＲＩは周長を示す。
【００４９】
また、トナーの形状係数ＳＦ−１はトナー粒子の丸さの度合を示し、球形から徐々に不定形となる。ＳＦ−２はトナー粒子の凹凸度合を示し、トナー表面の凹凸が顕著となる。
【００５０】
前述の形状係数ＳＦ−１が１６０を越える場合には、転がり抵抗が低くなるためトルクが増大する。また、摩擦が大きくなるため、摩擦熱が大きくなり熱劣化を起こしやすい。
【００５１】
トナー像の転写効率を高めるためには、トナー粒子の形状係数ＳＦ−２は、１００〜１４０であり、（ＳＦ−２）／（ＳＦ−１）の値が１．０以下であることが望ましい。また、トナー粒子の形状係数ＳＦ−２が１４０より大きく、（ＳＦ−２）／（ＳＦ−１）の値が１．０を超える場合、トナー粒子の表面がなめらかではなく、多数の凹凸をトナー粒子が有しており、感光ドラムから転写紙等への転写効率が低下する傾向にある。
【００５２】
特に、形状係数ＳＦ−１が１６０以下、形状係数ＳＦ−２が１４０とすることで、現像ブレードと現像スリーブに電位差を設けた場合に、トナーが現像ブレードから離間しやすくなり、ブレード融着防止には有効である。
【００５３】
さらに、本実施形態で使用するトナー粒子としては、トナー粒子表面が外添剤で被覆された物を用い、トナーが所望の帯電量が付与されるようにすることが好ましい。その意味で、トナー表面の外添剤被覆率が、５〜９９％、さらに１０〜９９％であることが好ましい。
【００５４】
トナー表面の外添剤被覆率は、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いトナー像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報はインタフェースを介してニコレ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に導入する。得られる画像情報は、トナー粒子表面部分と外添剤部分との明度が異なるため、２値化して、外添剤部分の面積ＳＧとトナー粒子部分の面積（外添剤部分の面積も含む）ＳＴに分ける。そして、外添剤被覆率は、
外添剤被覆率（％）＝（ＳＧ／ＳＴ）×１００
により算出される。
【００５５】
本実施形態に使用される外添剤としては、トナーに添加した時の耐久性の点から、トナー粒子の重量平均径の１／１０以下の粒径であることが好ましい。この添加剤の粒径とは、電子顕微鏡におけるトナー粒子の表面観察により求めたその平均粒径を意味する。外添剤としては、例えば、次に示すようなものが用いられる。
【００５６】
金属酸化物（酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化錫、酸化亜鉛等）、窒化物（窒化ケイ素等）、炭化物（炭化ケイ素等）、金属塩（硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等）、脂肪酸金属塩（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等）、カーボンブラック、シリカ等。
【００５７】
本実施形態においては、トナー粒子中（１００重量部）に補助粒子を外添した。外添した補助粒子は、負極性外添剤としてシリカを１重量部、正極性外添剤として酸化チタン０．１重量部を加えた。特に、正極性外添剤を加えた場合には、トナーの流動性の調節、トナーへの帯電性付与が可能である。
【００５８】
これらの外添剤は、トナー粒子１００重量部に対し、０．０１〜１０重量部が用いられ、好ましくは、０．０５〜５重量部が用いられる。これらの外添剤は、単独で用いても、又、複数併用しても良い。さらに、それぞれ、疎水化処理を行ったものが、より好ましい。
【００５９】
外添剤の添加量が０．０１重量部未満の場合には、一成分系現像剤の流動性が悪化し、転写及び現像の効率が低下してしまい、画像の濃度ムラや画像部周辺にトナーが飛び散ってしまう、いわゆる飛び散りが発生する。一方、外添剤の量が１０重量部を超える場合には、過多な外添剤が感光ドラムや現像ローラに付着してトナーへの帯電性を悪化させたり、画像を乱したりする。
【００６０】
本実施形態に係るトナーは透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いたトナー粒子の断層面観察において、ワックス成分が結着樹脂と相溶しない状態で、実質的に球状又は紡錘形で島状に分散されていることが好ましい。ワックス成分を上記のように分散させ、トナー中に内包化させることにより、トナーの劣化や画像形成装置への汚染等を防止することができる。これにより、良好な帯電性が維持され、ドット再現に優れたトナー画像を長期に渡って形成し得ることが可能となる。また、加熱時にはワックス成分が効率よく作用するため、低温定着性と耐オフセット性を満足なものとする。
【００６１】
本実施形態において、トナー粒子の断層面を観察する具体的な方法としては、常温硬化性のエポキシ樹脂中にトナー粒子を十分分散させた後、温度４０℃の雰囲気中で２日間硬化させ得られた効果物を四三酸化ルテニウム、必要により四三酸化オスミウムを併用し染色を施した後、ダイヤモンド歯を備えたミクロトームを用い薄片状のサンプルを切り出し透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いトナー粒子の断層形態を観察する。本実施形態においては、用いるワックス成分と外殻を構成する樹脂との若干の結晶化度の違いを利用して材料間のコントラストを付けるため四三酸化ルテニウム染色法を用いることが好ましい。本実施形態の実施例で用いられたトナー粒子は、ワックス成分が外殻樹脂で内包化されていることが観測された。
【００６２】
本実施形態に係るワックス成分は、示差走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線において、昇温時に４０〜１３０℃の領域に最大吸熱ピークを有するものが用いられる。上記温度領域に最大吸熱ピークを有することにより低温定着に大きく貢献しつつ、離型性をも効果的に発現する。
【００６３】
そして、当該最大吸熱ピークが４０℃未満であるとワックス成分の自己凝集力が弱くなり、結果として耐高温オフセット性が悪化するとともに、グロスが高くなりすぎる。一方、当該最大吸熱ピークが１３０℃を越えると定着温度が高くなるとともに、定着画像表面を適度に平滑化せしめることが困難となるため、特にカラートナーに用いた場合には混色性低下の点から好ましくない。さらに、水系媒体中で造粒・重合を行い重合方法により直接トナーを得る場合、該最大吸熱ピーク温度が高いと主に造粒中にワックス成分が析出する等の問題を生じ好ましくない。
【００６４】
ワックス成分の最大吸熱ピーク温度の測定は、「ＡＳＴＭ　Ｄ　３４１８−８」に準じて行う。測定には、例えば、パーキンエルマー社製ＤＳＣ−７を用いる。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。測定サンプルにはアルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットし、１回昇温−降温させ前履歴をとった後、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定を行う。
【００６５】
上記ワックス成分としては、具体的にはパラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャートロピッシュワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこれらの誘導体又はこれらのグラフト／ブロック化合物等が利用できる。
【００６６】
次に、上述した構成を備えた画像形成装置による画像形成処理について説明する。図２は、第１の実施形態に係る画像形成装置の画像形成処理手順を説明するためのフローチャートである。
【００６７】
まず、本実施形態に係る画像形成装置はプリント待機状態にあって、不図示のパーソナルコンピュータ等からプリント信号を受信する（ステップＳ２０１）。これにより、制御装置１４は、情報記録部２０から現像ローラ８の累積回転数を読み出す（ステップＳ２０２）。そして、読み出された累積回転数は、制御装置１４内において比較が行われる（ステップＳ２０３）。その結果、累積回転数が０の場合（Ｙｅｓ）、画像形成工程１へ移行する（ステップＳ２０４）。
【００６８】
図３は、図２のフローチャートにおけるステップＳ２０４の画像形成工程１で行われる画像形成装置内の各部間のシーケンスを示す図である。図３に示すように、準備前回転に移行すると、まず現像ローラの回転が始まる（ステップＳ３０１）。ここで、準備前回転とは、画像形成直前の現像ローラが回転している状態（非画像形成時）を指している。尚、本実施形態において非画像形成時には、感光ドラム１と現像ローラ８とは離間して非接触の状態にあるため、感光ドラム１の回転開始時（不図示）は特に問わない。
【００６９】
そして、ステップＳ３０１の現像ローラの回転ＯＮに伴って、現像バイアス電源では−３００ＶのＤＣバイアスが現像ローラ８に印加される（ステップＳ３０２）。また、ブレードバイアス電源では、−６００ＶのＤＣバイアスが現像ブレード９に印加される（ステップＳ３０３）。
【００７０】
本実施形態では、一例として、この現像ローラの回転開始時に、現像ブレード９には−６００Ｖ、現像ローラ８には−３００Ｖを印加することによって、トナー漏れの原因であるポジ極性の反転トナーにとっては、現像ローラ８から現像ブレード９側へ転移可能な電位差が供給されることとなる。これによって、現像ローラ８表面にコートされるトナーの帯電均一性を向上させ、現像ローラ８の回転開始時のトナー漏れを防ぐことができる。
すなわち、本実施形態に係る画像形成装置では、現像剤担持体の回転開始時に印加される現像剤担持体と現像剤規制部手段との電位差が、６０〜５００Ｖであることを特徴とする。
【００７１】
現像ブレード９に−６００Ｖ、現像ローラ８に−３００Ｖが一瞬印加された後は、現像バイアス電源１０とブレードバイアス電源１１の電圧をほぼ同電位の−３００Ｖとして、準備前回転から画像形成領域へと移行する（ステップＳ３０４）。
【００７２】
尚、本実施形態では、一例として、画像形成工程１の準備前回転時間を６ｓｅｃとし、後述する画像形成工程２よりも長くした。また、電位差を設けた時間もこれに合わせて４ｓｅｃとした。この準備前回転時間は、長期間放置後であってもトナー帯電性を立ち上げて均一に帯電することができるために必要十分な値であり、これによって、トナー帯電量の均一性をより高め、均一濃度のハーフトーン画像など良好な画像を得ることが可能となる。もちろん当該準備前回転時間はこの値に限られるものではなく、使用する画像形成装置において自由に設定可能である。また、現像ブレード９や現像ローラ８に印加されるＤＣバイアスも上述した値に限られるものではない。
【００７３】
そして、画像形成領域では感光ドラム上への露光及びトナー像の形成による画像形成が行われる（ステップＳ３０５）。この画像形成時は、現像ローラ８及び現像ブレード９は略同電位であるため、トナー層のもつ電荷によって若干のネガ極性の外添剤が転移する。しかしながら、濃度薄や縦スジの原因となる反転トナーが該現像ブレードに付着することはない。
【００７４】
感光ドラムへの露光がＯＦＦとなり画像形成領域が終了すると（ステップＳ３０６）、準備後回転に入った後に現像ローラ回転がＯＦＦ（ステップＳ３０７）、現像バイアス電源がＯＦＦ（ステップＳ３０８）、ブレードバイアス電源がＯＦＦ（ステップＳ３０９）になることによって画像形成工程１が終了する。
【００７５】
以上のような画像形成工程１を経た後、図２に示されるフローチャートのステップＳ２０５において、現像ローラ８の累積回転数及びタイムスタンプの情報を情報記録部２０に更新、書き込みした後、再びプリント待機状態となって（ステップＳ２０６）、一連の画像形成処理が終了する。
【００７６】
また、ステップＳ２０３において，現像ローラ８の累積回転数が０以外の場合（Ｎｏ）、情報記録部２０に記憶された前回の画像形成処理で現像ローラ８が回転したタイムスタンプを読み出す（ステップＳ２０７）。そして、このタイムスタンプが現時点より６時間以上前のものかどうかを判断する（ステップＳ２０８）。その結果、現時点より６時間以上前であると判断された場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ２０４における画像形成工程１へ移行し、前述したシーケンスが実施されて一連のフローチャートが終了する。
【００７７】
尚、本実施形態では、ステップＳ２０８において比較する値を６時間と設定したが、これに限るものではなく、使用する画像形成装置やトナーの特性に合わせて、例えば３時間にする等自由に設定してもよい。
【００７８】
一方、ステップＳ２０８において、情報記録部２０より読み出されたタイムスタンプが現時点より６時間以内の場合（Ｎｏ）、ステップＳ２０９から始まる画像形成工程２の準備前回転へ移行する。
【００７９】
図４は、図２のフローチャートにおけるステップＳ２０９の画像形成工程２で行われる画像形成装置内の各部間のシーケンスを示す図である。図４のシーケンスは、前述の画像形成工程１における準備前回転時間を約２ｓｅｃとし、また当該準備前回転開始時に印加する現像ローラ８と現像ブレード９とのバイアスの電位差を設けた時間を約５００ｍｓｅｃにしたものである。また、その他のバイアス設定値や画像形成領域時及び準備後回転時の条件等に関しては画像形成工程１と同様とした。
【００８０】
この画像形成工程２での準備前回転時間は、画像形成領域に至る前の必要最小限の時間であり、また電位差を設けた時間もこれに対応したものである。もちろん準備前回転時間及び電位差を設けた時間はこれに限るものではないが、できる限り短くすることが望ましい。これによって、トナー帯電性が十分でありトナー漏れの恐れが小さい場合において不必要にプリント時間を長くすることを避けることができる。
【００８１】
そして、ステップＳ２０９の画像形成工程２を終えた後は、現像ローラ８の累積回転数及びタイムスタンプの情報を情報記録部２０に更新書き込みした後（ステップＳ２０５）、再びプリント待機状態となって（ステップＳ２０６）、一連の画像形成処理が終了する。
【００８２】
尚、本実施形態におけるステップＳ２０４の画像形成工程１及びステップＳ２０９の画像形成工程２では、複数枚印字時における画像形成間の「紙間」といわれる非画像形成領域も画像形成領域と同様のバイアス設定とし、現像バイアス電源及びブレードバイアス電源から各々−３００Ｖ印加して略同電位とした。また、この値はこれだけに限られるものではなく、例えば準備前回転時と同様に現像バイアス電源より−３００Ｖ印加、ブレードバイアス電源より−６００Ｖ印加して、電位差を設けてもよい。これによって、画像形成領域において現像ブレード９に付着し得るネガ極性の外添剤を現像ローラ８へ再び転移させることができる。
【００８３】
すなわち、本実施形態に係る画像形成装置では、現像剤担持体の回転開始時に設けられる現像剤担持体と現像剤規制部材との電位差は、現像剤担持体よりも現像剤規制部材が現像剤の帯電極性と同極性側に大きいことを特徴とする。
【００８４】
また、準備後回転時も同様に、現像バイアス電源及びブレードバイアス電源を変化させることで現像ローラと現像ブレード間に電位差を設けても良い。さらに、ステップＳ２０４においてブレードバイアス電源を−６００Ｖから−３００Ｖに瞬時に切り替えたが、非画像形成時内で切り替わるのであればこれに限らず、スロープ状に切り替えても良いし、段階的に切り替えても良い。これらの現像ブレード９と現像ローラ８間に電位差を設けるタイミングを非画像形成時としているのは、同電位から電位差を付けるようにした場合に、現像ローラ８上に規制されるトナー担持量が変化してしまい、画像上では濃度の段差が発生するためである。
【００８５】
すなわち、本実施形態に係る画像形成装置は、像担持体（感光ドラム１）と、像担持体上を一様な電位に帯電する帯電手段（帯電ローラ２）と、帯電した像担持体上に静電潜像を形成する露光手段（露光器３）と、静電潜像が形成された像担持体上に現像剤を用いてトナー像を形成する現像手段（現像器４）と、トナー像の形成時に参照される所定の情報を記録する領域を有する記録手段（情報記録部２０）と、記録手段に記録された所定の情報に基づいて、現像手段によるトナー像の形成処理を制御する制御手段（制御装置１４）とを備えることを特徴とする。
【００８６】
また、本実施形態に係る画像形成装置は、現像手段が、現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体（現像ローラ８）と、現像剤担持体に担持されている現像剤量を規制する現像剤規制手段（現像ブレード９）と、現像剤担持体及び現像剤規制手段にバイアスを印加するバイアス印加手段（現像バイアス電源１０、ブレードバイアス電源１１）とを備え、制御手段は、現像剤担持体の回転開始時に、記録手段に記録された所定の情報（例えば、前回の回転から６時間以上経過したかどうか）に基づく期間、バイアス印加手段に対して現像剤担持体と現像剤規制手段との間に所定の電位差のバイアスを印加させることを特徴とする。
【００８７】
次に、第１の実施形態に係る画像形成装置おいて、以下の構成の場合の比較例を示す。
【００８８】
［比較例１］
第１の実施形態に係る画像形成装置による処理で、画像形成工程１及び画像形成工程２の画像形成中並びに非画像形成中において、現像ローラ８をすべて−３００Ｖ、現像ブレード９をすべて−４００Ｖとして電位差を設けた。
【００８９】
［比較例２］
第１の実施形態に係る画像形成装置による処理で、画像形成中及び非画像形成中において、現像ローラ８と現像ブレード９の印加バイアスをすべて同電位（−３００Ｖ）とした。
【００９０】
［比較例３］
第１の実施形態に係る画像形成装置により処理で、情報記録部２０との参照を行わず、全ての画像形成時に画像形成工程２のシーケンスを用いた。
【００９１】
上記第１の実施形態及び比較例１から３について、気温３０℃、湿度８０％の高温高湿度環境において１週間放置した後の画像形成装置を用いて、トナー漏れの発生有無を評価した。また同時に、通常の使用条件（気温２３℃、湿度５０％の環境で４％印字率画像を２００枚／１日）で２０００枚出力した場合の画像不良（ハーフトーン濃度ムラ、画像濃度薄及び縦スジ）の発生を評価した。
【００９２】
図１１は、第１の実施形態に係る画像形成装置と他の条件下での画像形成処理による画像不良発生の比較結果を示す図である。図１１に示すように、比較評価結果はトナー漏れ及び画像不良（ハーフトーン濃度ムラ、画像濃度薄及び縦スジ）がない場合を○、トナー漏れ・画像不良がそれぞれ発生した場合を×とした。
【００９３】
これらの比較結果から、第１の実施形態に係る画像処理装置においては、初期状態や１週間放置後の画出しでもトナー漏れが発生することはなかった。また、ハーフトーン画像でも均一な濃度の良好な画像が得られた。また連続的にプリント出力した場合であっても、不必要に準備前回転時間が長くなることなく良好な画像のプリント画像が得られた。
【００９４】
一方、比較例１に関しては、トナー漏れの発生はなかったが、濃度薄及び縦スジの画像不良が発生した。また、比較例２に関しては、濃度薄及び縦スジの発生はなかったがトナー漏れが発生した。比較例３に関しては、初期画像及び６時間以上放置した後のプリント出力時にハーフトーン濃度ムラのみが発生した。
【００９５】
この比較例１の結果に関しては、画像形成中及び非画像形成中の全てにおいて現像ローラ８と現像ブレード９とに電位差を設けたために反転トナーが現像ブレードに引きつけられて固着し、トナーがせき止められたことによって濃度薄及び縦スジが発生した。
【００９６】
また、比較例２の結果に関しては、現像ローラ８と現像ブレード９が同電位であるためトナーの固着は発生しなかったが、トナー帯電量が不均一で反転トナーを多く含むため、１週間放置後や初期使用時等でトナー漏れが発生した。
【００９７】
さらに、比較例３の結果に関しては、初期使用時及び６時間以上放置した後のプリント出力時に十分なトナー帯電性の立ち上がりが得られないため、トナー漏れには至らなかったが、ハーフトーン画像のムラとして画像不良が発生した。
【００９８】
以上述べたように、本実施形態では、情報を記録、参照するための情報記録部２０を具備した画像形成装置において、現像ローラ８の少なくとも回転開始時にバイアス印加によって現像ローラ８と現像ブレード９との電位差を設け、かつ前回の画像形成時からの経過時間を情報記録部２０で参照し、その経過時間に応じて非画像形成時における現像ローラ８の回転時間を可変とした。
【００９９】
これによって、長期放置後の画像形成という、トナー漏れに対して最も厳しい状況で、トナー漏れを確実に防止するシーケンスを採用することが可能となり、不必要に画像形成時間を長くすることを避けることができる。また、長期放置後であっても均一なトナー帯電性が得られ、良好な画像を提供することができる。さらに、現像ブレード９へのトナー固着を防ぐことで、これに起因する縦スジ画像の発生を防ぐことが可能となる。
【０１００】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置等について説明する。
【０１０１】
図５は、本発明の第２の実施形態の係る画像形成装置に着脱可能なカートリッジ（プロセスカートリッジ）の概略断面図である。尚、図５において、図１に示した第１の実施形態に係る画像形成装置内の部位と同一の部位に関しては、同一の符号を付与してその詳細な説明を省略する。
【０１０２】
本実施形態の特徴とするところは、上述した第１の実施形態で説明した画像形成装置において、少なくとも現像器４及び情報記録部２０をカートリッジ容器に一体的に組み込んで、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ９９を構成する点にある。尚、図５においては、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像器４、クリーニング部６を一体化してプロセスカートリッジ９９を構成している。
【０１０３】
このプロセスカートリッジ９９は、感光ドラム１と現像ローラ８を回転駆動するためのモータ１５及び制御装置１４、露光器３、転写ローラ５、定着器７等を備えた画像形成装置本体（不図示）に装着される。
【０１０４】
そして、プロセスカートリッジ９９内の帯電ローラ２によって一様に帯電された感光ドラム１には、画像形成装置本体に備えられた露光器３により静電潜像が形成され、その後現像器４によりトナー像が形成される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、画像形成装置本体に備えられた転写ローラ５により転写紙Ｐに転写され、定着装置７により定着されて永久画像となる。尚、転写紙Ｐに転写されないで感光ドラム１上に残った転写残トナーは、プロセスカートリッジ９９内のクリーニング部６によって除去される。
【０１０５】
また、情報記録部２０は、画像形成装置本体内に装着されることで制御装置１４と接続され、情報の書き込みや読み出しが可能となる。
【０１０６】
以上説明した画像形成装置本体及びプロセスカートリッジ９９に対して、第１の実施形態で説明したシーケンスを実施することによって、現像ローラ８の回転開始時のトナー漏れ及び現像ブレードへのトナー付着による画像濃度薄及び縦スジを防止し、安定して良好な画像を得ることが可能となる。
【０１０７】
また、画像形成装置本体に対して着脱可能な構造をしているので、メンテナンス性に優れたプロセスカートリッジの提供も可能となる。
【０１０８】
＜第３の実施形態＞
図６は、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。第３の実施形態に係る画像形成装置はカラー画像形成が可能であり、主に、像担持体である感光ドラム１、帯電手段としての帯電ローラ２、画像情報を与える露光器３、感光ドラム１上の静電潜像を顕像化する現像器２２、及び中間転写体２４によって構成されている。
【０１０９】
現像器２２は、回転支持体としてのロータリ２２ｘとイエロー現像器２２ａ、マゼンタ現像器２２ｂ、シアン現像器２２ｃ、ブラック現像器２２ｄからなり、それぞれが情報記録部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを具備する。
【０１１０】
すなわち、本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真方式のカラープリンタであり、不図示のパーソナルコンピュータやワークステーション等からの画像データを基にイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの４色に分解し、分解された画像データにより順次各色のトナー像を形成し、それらを中間転写体上に重ね合わせて紙等の転写材（記録媒体）に一括転写してフルカラー画像を得る。尚、本実施形態における画像形成装置（カラープリンタ）は、ロータリ内に複数の現像手段、すなわち、現像器を搭載して構成される現像装置を採用したいわゆるロータリ方式のカラープリンタとする。
【０１１１】
図６において、カラープリンタは、像担持体としての光導電性の有機感光体ドラム１を備え、感光体ドラム１は、矢印ｑの方向に回転駆動される。この感光体ドラム１表面は、接触帯電手段としての帯電ローラ２の芯金にバイアスを印加することによって、所定の暗部電位に一様に帯電される。次に、第１色目のイエロー（Ｙ）の画像データに応じて、露光器３によりＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビームにより走査露光が施され、明部電位として第１の静電潜像が形成される。
【０１１２】
このように形成された静電潜像は、現像器２２のロータリ２２ｘ内に装着された現像手段（現像器）により現像し、可視化される。このロータリ２２ｘは、第１色目のトナーとしてイエロー（Ｙ）トナーが内包された第１の現像器２２ａ、第２色目のトナーとしてマゼンタ（Ｍ）トナーが内包された第２の現像器２２ｂ、第３色目のトナーとしてシアン（Ｃ）トナーが内包された第３の現像器２２ｃ、第４色目のトナーとしてブラック（Ｂｋ）トナーが内包された第４の現像器２２ｄを搭載して一体化した構成となっており、それぞれの色の画像形成時に感光体ドラム対向位置に（図６における矢印ｒの方向に）回転移動される。
【０１１３】
感光体ドラム１と対向した現像位置に位置された現像器は、所定の層厚に規制されたトナーを担持している現像剤担持体としての現像ローラがモータ２３により回転駆動され、この現像ローラの芯金に所定のバイアスが印加されることにより現像を行う。また、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各現像器２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、それぞれ一つのカートリッジ（現像カートリッジ）としてカラープリンタに着脱自在とし、内包するトナーの消費及び各部材の消耗により個々に交換可能となっている。
【０１１４】
まず、第１の静電潜像は、第１色目のトナーとしてＹトナーが内包された第１の現像カートリッジ２２ａにより現像され、可視化される。現像方法としては、接触／非接触を問わず用いることができるが、本実施形態では第１の実施形態と同様にイメージ露光と反転現像とを組み合わせ、球形度の高い非磁性１成分トナーによる接触現像法を用いている。
【０１１５】
この可視化された第１色目のトナー像は、第２の像担持体としての中間転写体２４とのニップ部である第１の転写部位において、シリンダー上に導電弾性層と離型性を有する表層とから形成された中間転写体２４の表面に静電転写（１次転写）される。
【０１１６】
中間転写体２４は、通紙可能な最大転写材の長さよりも長い周長を有し、感光体ドラム１に対して所定の押圧力をもって圧接されつつ、感光体ドラム１の周速度と略等速の周速度をもって感光体ドラム１の回転方向に対して逆方向（各々図６の矢印ｓの方向で、接触部位では同方向）に回転駆動される。そして、前述したように、感光体ドラム１表面に形成されたトナー像は、中間転写体２４のシリンダー部に対してトナーの帯電極性とは逆極性の電圧（１次転写バイアス）が印加されることにより、中間転写体２４表面に静電転写（１次転写）される。
【０１１７】
尚、１次転写が終了した感光体ドラム１表面に残留するトナーは、クリーニング部６によって除去され、次の潜像形成に備える。
【０１１８】
その後、引き続き同様な工程を繰り返し、その都度、Ｍトナーにより現像された第２色目のトナー像、Ｃトナーにより現像された第３色目のトナー像、Ｂｋトナーにより現像された第４色目のトナー像が、順次中間転写体２４表面に転写、積層されることによりカラートナー像が形成される。
【０１１９】
その後、中間転写体２４表面に対して離間状態にあった転写ベルト１８が、所定の押圧力をもって中間転写体２４表面に圧接、駆動回転される。この転写ベルト１８には、転写ローラ１７が内包される。転写ローラ１８に対しては、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧（２次転写バイアス）が印加されることにより、所定のタイミングで搬送されてくる転写紙Ｐ表面に、中間転写体２４表面に積層されているカラートナー像が一括転写（２次転写）され、この転写紙Ｐは定着器７へと搬送される。
【０１２０】
転写紙Ｐは、トナー像が定着器７にて永久画像として定着された後機外へと排出され、所望のカラープリント画像が得られる。また、２次転写が終了した中間転写体２４表面に残存するトナーは、所定のタイミングで中間転写体２４表面に対して当接状態となる中間転写体クリーニング装置１６により除去される。
【０１２１】
図７は、第３の実施形態の画像形成装置における現像手段であるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナーをそれぞれ収納した現像カートリッジ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及び２２ｄを示す構成図である。この現像カートリッジ２２ａ〜２２ｄは、図６に示した画像形成装置であるロータリ方式のカラープリンタに不図示の現像カートリッジ交換用カバーを開閉することで着脱可能な構成とする。そして、図６においては、取り出し位置にあるシアン現像カートリッジ２２ｃを上方の矢印Ｄ方向に取り出すことができるものとする。
【０１２２】
尚、図６に示すロータリ方式のカラープリンタにおいては、取り出し位置において現像カートリッジの着脱を行う必要があり、図６中シアン現像カートリッジ２２ｃ以外のＹ、Ｍ、Ｂｋ現像カートリッジである２２ａ、２２ｂ、２２ｄを交換する際には、ロータリ２２ｘを回転させて取り出したい現像カートリッジを着脱位置（図６中の２２ｃの位置）に回転させる必要がある。
【０１２３】
以下、本実施形態に係る画像形成装置の構成及び画像形成動作についての説明を図７と図８とを用いて説明する。
【０１２４】
図７に示す本実施形態の画像形成装置中の現像カートリッジ２２ａは、現像剤として非磁性一成分のＹトナーを収容させている反転現像装置である。この現像カートリッジ２２ａは、感光体ドラム１に接触して図７中の矢印ｅ方向に、回転させられながら現像を行う現像ローラ８ａ、この現像ローラ８ａにトナーを図７中ｆ方向に回転することによって供給するトナー供給手段としての供給ローラ１２ａ、現像ローラ８ａ上のトナー塗布量及び帯電量を規制するトナー規制手段としての現像ブレード９ａ、トナーを供給ローラ１２ａに供給するとともに撹拌する撹拌部材１３ａ等を備えている。また、現像ローラの累積回転数および前回画像形成した時のタイムスタンプを記録した情報記録部２０ａを当該現像カートリッジ２２ａの外面に具備している。尚、現像カートリッジ２２ｂ、２２ｃ、２２ｄについても同様の構成である。
【０１２５】
図８は、第３の実施形態の画像形成装置（カラープリンタ）での画像形成処理手順を説明するためのフローチャートである。
【０１２６】
まず、不図示のパーソナルコンピュータ等からプリント出力の要請がされると、プリント待機状態にあるカラープリンタはプリント信号を受信する（ステップＳ４０１）。そして、各現像カートリッジ２２ａ〜２２ｄに具備する情報記録部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄより、各現像カートリッジ２２ａ〜２２ｄの使用状況に関する情報として、現像ローラの累積回転数が画像形成装置本体の制御装置２１において読み出して参照される（ステップＳ４０２）。
【０１２７】
次に、各現像ローラの累積回転数を参照した結果（ステップＳ４０３）、累積回転数が０である現像カートリッジに関しては（Ｙｅｓ）、トナー立ち上げシーケンスが実施される（ステップＳ４０４）。
【０１２８】
ステップＳ４０４におけるトナー立ち上げシーケンスは、非画像形成時に現像カートリッジの現像ローラを回転駆動し、かつバイアス印加手段によって少なくとも現像ローラの回転開始時に現像ローラと現像ブレードとの電位差を設けるバイアスを印加するものである。本実施形態における現像ローラの回転時間は１０ｓｅｃとし、また現像ローラと現像ブレードとの電位差は現像ローラの回転と同期して印加し始め、８ｓｅｃ間印加し続けた。但し、現像ローラの回転時間や電位差を設ける時間はこの時間だけに限られるのものではない。その後、他の現像カートリッジとの同期を取るために一時待機する（ステップＳ４０５）。
【０１２９】
また、ステップＳ４０３で現像ローラの累積回転数を参照した結果、累積回転数が０でない場合（Ｎｏ）、情報記録部に記憶された前回現像ローラが回転したタイムスタンプを読み出す（ステップＳ４０９）。そして、このタイムスタンプが現時点より８時間以上前のものであるか否かを判断する（ステップＳ４１０）。その結果、８時間以上前のものであると判断された場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ４０４のトナー立ち上げシーケンスへ移行して前述した処理と同様のシーケンスが実施される。その後、他の現像カートリッジとの同期を取るために一時待機する（ステップＳ４０５）。
【０１３０】
一方、ステップＳ４１０で情報記録部より読み出されたタイムスタンプが現時点より８時間以内の場合（Ｎｏ）、そのままステップＳ４０５の待機状態へ移行する。
【０１３１】
また、本実施形態では、ステップＳ４１０においては、比較する値を８時間と設定したが、この時間だけ限られるものではなく、使用する画像形成装置やトナーの特性に合わせて自由に設定してもよい。
【０１３２】
これらのトナー立ち上げシーケンスは、フルカラープリンタの各現像器において画像形成タイミングの同期を取る必要がある場合でも、現像器ごとに任意の現像ローラ回転時間を設定することができ、トナー帯電性の違いを調整することが可能となる。さらに、現像ローラの回転開始時に現像ローラと現像ブレード間に電位差を設けることによって長期間放置後であっても、トナー漏れを防ぐことが可能となる。
【０１３３】
尚、ステップＳ４０２からＳ４０５までの処理は、各現像カートリッジに対して実施するものとする。その後、全ての現像カートリッジが待機状態（ステップＳ４０５）となったところで画像形成工程が行われる（ステップＳ４０６）。
【０１３４】
ここで、本実施形態におけるステップＳ４０６の画像形成工程は、各現像器に対して、前述した第１の実施形態における画像形成工程２のシーケンスを用いた。
【０１３５】
すなわち、感光ドラム１が回転し、１色目の現像器２２ａを感光ドラム１の対向にもってくるようにロータリ公転を開始する。１色目（イエロー）の現像器２２ａが感光ドラムの対向位置にくると、現像ローラ８ａが準備前回転を始め、１色目の画像形成工程が開始される。また、現像ローラ８ａの準備前回転の開始と同時に、現像バイアス電源２５とブレードバイアス電源２６からの電圧供給が行われ、現像ローラ８ａと現像ブレード９ａとの間に電位差を設けた。
【０１３６】
このとき、現像バイアス電源２５からは約−３００Ｖの電圧が印加され、ブレードバイアス電源からは−６００Ｖの電圧が印加される。尚、ブレードバイアス電源に−６００Ｖを印加した時間は５００ｍｓｅｃであり、その後に現像バイアス電源と同電位である−３００Ｖに切り替わる。
【０１３７】
尚、本実施形態の画像形成工程における準備前回転時間は２ｓｅｃであり、画像形成領域に至る前の必要最小限の時間である。
【０１３８】
また、露光器３によるドラム上露光の開始、及び終了の区間において感光ドラム１への画像形成が行われ、その画像形成領域では現像ローラと現像ブレードは略同電位である。
【０１３９】
そして、１色目の画像形成領域が終了すると現像器の準備後回転となり、その後現像ローラ８ａの回転が停止されて１色目の画像形成工程が終了し、２色目（マゼンタ）の画像形成工程に移行するためのロータリ公転を行う。尚、当該準備後、回転中の現像バイアス電源及びブレードバイアス電源から電圧については、画像形成領域と同じバイアスが印加されつづけ、現像ローラ８ａの回転が停止と共に該バイアス印加も０Ｖとなる。
【０１４０】
次いで、ロータリの公転が終了し、２色目（マゼンタ）の現像器２２ｂが感光ドラム１の対向位置において停止する。そして、現像ローラ８ｂが準備前回転を始め、１色目の画像形成と同様に２色目の画像形成工程が実施される。その後、上記動作を４色目まで行う。
【０１４１】
その後、現像ローラの回転はオフされるとともに、現像バイアス電源、ブレードバイアス電源も給電がオフされて４色目までの画像形成工程が終了する。
【０１４２】
図８に示すフローチャートにおいて、ステップＳ４０６のカラープリンタにおける画像形成工程が終了すると、中間転写体２４や感光ドラム１等が次回のプリントのための本体後回転になる（不図示）。また、各現像カートリッジ２２ａ〜２２ｄに具備される情報記録部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに対して、現像ローラの累積回転数及びタイムスタンプを更新し、新たに書き込みが行われる（ステップＳ４０７）。その後、本体後回転が終了すると、感光ドラム１は停止して再びプリント待機状態となって（ステップＳ４０８）、一連の画像形成処理が終了する。
【０１４３】
以上説明した、本実施形態に係る画像形成装置（フルカラープリンタ）におけるシーケンスを実施した結果、現像ローラ回転開始時のトナー漏れ、及び現像ブレードへのトナー付着による画像濃度薄及び縦スジを防止し、安定して良好な画像を得ることできる。また、画像形成装置の構成要素の内、比較的消耗の激しい、トナーを含む現像手段を、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジすることで、諸々のメンテナンス作業に携わる使用者の労力の軽減を図ることができる。
【０１４４】
＜その他の実施形態＞
尚、本発明は、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置等）に適用してもよい。
【０１４５】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体（または記憶媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１４６】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１４７】
本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【０１４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成時におけるトナー漏れの防止するとともに、トナーの帯電性を安定させて現像ブレードのトナー固着を防止し、ハーフトーン画像ムラ、濃度薄、縦スジ等の画像不良の発生を防ぐことができ、特に、長期間放置後の画像形成時におけるトナー漏れや画像不良の防止に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の細部構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像形成装置の画像形成処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図３】図２のフローチャートにおけるステップＳ２０４の画像形成工程１で行われる画像形成装置内の各部間のシーケンスを示す図である。
【図４】図２のフローチャートにおけるステップＳ２０９の画像形成工程２で行われる画像形成装置内の各部間のシーケンスを示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の係る画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジの概略断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図７】第３の実施形態の画像形成装置における現像手段であるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナーをそれぞれ収納した現像カートリッジ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及び２２ｄを示す構成図である。
【図８】第３の実施形態の画像形成装置（カラープリンタ）での画像形成処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図９】従来の画像形成装置の細部構成を示す概略図である。
【図１０】従来の画像形成装置における現像ローラと現像ブレードとの当接部の状態を示す概略図である。
【図１１】第１の実施形態に係る画像形成装置と他の条件下での画像形成処理による画像不良発生の比較結果を示す図である。
【図１２】制御装置に接続される情報記憶部２０の構成図である。
【符号の説明】
１　感光ドラム
２　帯電ローラ
３　露光器
４、２２　現像器
８　現像ローラ
９　現像ブレード
１０　現像バイアス電源
１１　ブレードバイアス電源
１４　制御装置
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ　情報記録部
２２ａ　イエロー現像器
２２ｂ　マゼンダ現像器
２２ｃ　シアン現像器
２２ｄ　ブラック現像器
９９　プロセスカートリッジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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