(57)【要約】【課題】製造されたプロセスカートリッジが長期間にわたって保管され、かかるプロセスカートリッジ内の弾性体ロールやブラシロール等の機器に変形が生じてしまった場合であっても、このプロセスカートリッジを用いて良好な画質の記録画像を形成することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを備え、かかるプロセスカートリッジ内に含まれる像担持体上に画情報に応じたトナー像を形成し、かかるトナー像を記録シートに転写して記録画像の形成を行うように構成し画像形成装置において、前記プロセスカートリッジは製造日時の記憶手段を具備する一方、装置本体は前記記憶手段から読み出した製造日時に基づいて前記プロセスカートリッジの保管期間を把握する手段を備え、かかるプロセスカートリッジが装置本体に装着された際に、前記保管期間に応じた準備動作を行うように構成した。【選択図】                図４
2004341343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを備え、かかるプロセスカートリッジ内に含まれる像担持体上に画情報に応じたトナー像を形成し、かかるトナー像を記録シートに転写して記録画像の形成を行うように構成した画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジは製造日時の記憶手段を具備する一方、装置本体は前記記憶手段から読み出した製造日時に基づいて前記プロセスカートリッジの保管期間を把握する手段を備え、かかるプロセスカートリッジが装置本体に装着された際に、前記保管期間に応じた準備動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを備え、かかるプロセスカートリッジ内に含まれる像担持体上に画情報に応じたトナー像を形成し、かかるトナー像を記録シートに転写して記録画像の形成を行うように構成した画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジは製造日時の記憶手段を具備する一方、装置本体は前記記憶手段から読み出した製造日時に基づいて前記プロセスカートリッジの保管期間を把握する手段を備え、かかるプロセスカートリッジが装置本体に装着された際に、前記保管期間に応じた画像形成条件を設定し、かかる画像形成条件でプロセスカートリッジの使用を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
プロセスカートリッジの使用開始時に設定した画像形成条件を、かかるプロセスカートリッジにおける記録シートの累積通紙枚数に応じて装置本体の初期設定値に復帰させ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４】
画像形成条件を装置本体の初期設定値に復帰させる際、記録シートの累積通紙枚数に応じて段階的に復帰させることを特徴とする請求項３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が前記像担持体を摺擦するブラシロールを含み、前記画像形成条件は前記ブラシロールに印加されるクリーニング電圧であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ブラシロールは像担持体に連れ回されて回転することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置に係り、特に、感光体ドラムや中間転写体等の像担持体とその周辺機器が装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとして構成された画像形成装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平６−３５２５８号公報
【特許文献２】特開平１０−２４００９１号公報
【特許文献３】特開平１１−２４５１４号公報
【０００３】
従来より、電子写真複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置においては、画情報に応じたトナー像を感光体ドラム上に形成した後、かかるトナー像を感光体ドラムから記録シートへ直接転写し、あるいは中間転写体を介して記録シートへ間接的に転写し、転写されたトナー像を該記録シートへ加熱定着することで記録画像の形成を行っている。特に、複数色のトナー像の重ね合わせが要求されるカラー複写機やカラープリンタ等では、上記中間転写体に対して感光体ドラムからトナー像を繰り返し転写することで、該中間転写体上で複数のトナー像の位置合わせを行い得ることから、このような中間転写体を用いた方式のものが多数提案されている。
【０００４】
電子写真方式によってトナー像を前記感光体ドラム上に形成するため、かかる感光体ドラムの周囲には、該感光体ドラムの表面に電荷を与える帯電器、画情報に応じて感光体ドラムを選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段、感光体ドラム上に書き込まれた静電潜像をトナー現像する現像器、記録シートや中間転写体へトナー像を転写してしまった後の感光体ドラムの表面を清掃するクリーナ等、電子写真方式を用いてトナー像を形成するために必要される各種機器が設けられているが、感光体ドラムや中間転写体も含め、これら機器には経時的な使用によって摩耗や劣化を生じ、あるいは電気的特性が変化してしまうものもあり、画像形成装置の性能を維持するためには、これらの機器を定期的に交換する必要が生じる。
【０００５】
近年の画像形成装置では、各機器毎の交換に対するユーザの手間を軽減することを目的として、感光体ドラムとその周辺機器が単一のプロセスカートリッジとしてユニット化されており、このプロセスカートリッジを例えばプリンタの装置本体から抜き出して交換することで、定期的に交換が必要とされる各種機器を感光体ドラムや中間転写体を含めて一度に交換し得るようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記帯電器としては、電気抵抗値を調整したウレタンゴムやＥＰＤＭゴム等の弾性体ロールやブラシロールが知られており、また、クリーナとしては回転しながら感光体ドラムや中間転写体の表面を摺擦するブラシロールが知られている。これら弾性体ロールやブラシロールはその機能からして感光体ドラムあるいは中間転写体に対し、所定の食い込み量や圧力をもって接しているが、このことは前記プロセスカートリッジ内においても同じである。このため、組み立てられ製造されたプロセスカートリッジが使用されることなく長期間保管されていると、弾性体ロールやブラシロールは外周面の一ヶ所のみで継続的に感光体ドラムに接していることから、かかる接触部が変形を生じてしまうといった不具合がある。
【０００７】
プロセスカートリッジを装置本体に装着すると、通常は、実際の印字動作が開始される以前に、プロセスカートリッジに内包されるトナーの帯電等を目的とした準備運転が一定時間なされる。従って、かかるプロセスカートリッジが長期間保管されたものでなければ、この準備運転の間に弾性体ロールやブラシロールの変形は緩和されることになる。しかし、プロセスカートリッジの保管期間が長くなればなるほど、弾性体ロールやブラシロールの変形は回復し難くなり、さほど回復しないまま印字ジョブを行ってしまうと、例えば感光体ドラムの帯電不良やクリーニング不良が発生し、記録画像の画質に多大な悪影響を及ぼすことになる。
【０００８】
また、特開２００２−３０４０９７号公報には、モータによって駆動されるのではなく、単に感光体ドラムに連れ回されて回転して該感光体ドラムの表面を清掃するブラシロールが開示されているが、このような従動タイプのブラシロールの場合、プロセスカートリッジの長期保管によってブラシロールに頑固な癖がついてしまうと、ブラシロールそのものが感光体ドラムに対して連れ回り難くなる。従って、モータによって駆動するタイプのブラシロールに比べ、印字ジョブの開始前の準備運転を入念に行わなければ、ブラシロールの変形を回復させるのは困難であり、印字ジョブの開始時にはクリーニング不良が発生し易くなってしまう。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、製造されたプロセスカートリッジが長期間にわたって保管され、かかるプロセスカートリッジ内の弾性体ロールやブラシロール等の機器に変形が生じてしまった場合であっても、このプロセスカートリッジを用いて良好な画質の記録画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを備え、かかるプロセスカートリッジ内に含まれる像担持体上に画情報に応じたトナー像を形成し、かかるトナー像を記録シートに転写して記録画像の形成を行うように構成し画像形成装置を前提とするものであって、前記目的を達成する第１の技術的手段として、前記プロセスカートリッジは製造日時の記憶手段を具備する一方、装置本体は前記記憶手段から読み出した製造日時に基づいて前記プロセスカートリッジの保管期間を把握する手段を備え、かかるプロセスカートリッジが装置本体に装着された際に、前記保管期間に応じた準備動作を行うように構成している。
【００１１】
このような技術的手段によれば、プロセスカートリッジを画像形成装置の装置本体に装着した際に、かかるプロセスカートリッジが製造されてから実際に使用される迄の保管期間を自動的に把握することができ、最初の印字ジョブを開始する前に前記保管期間に応じた準備動作を行わせることが可能となる。そして、保管期間に応じた時間だけ準備動作を行わせることにより、プロセスカートリッジに内蔵されている感光体ドラムや中間転写ドラム等といった像担持体や、像担持体に接触している弾性体ロールやブラシロール等を充分に空回転させることができ、保管期間において生じた弾性体ロールやブラシロール等の機器の変形を緩和させ、かかるプロセスカートリッジの最初の印字ジョブにおいて帯電不良やクリーニング不良等のトラブルが発生するのを防止することが可能となる。
【００１２】
ここで、前記プロセスカートリッジの保管期間を把握するためには、かかるプロセスカートリッジの製造日時を前記記憶手段から読み出すだけでは足りず、現在日時を取得することが必要となる。この現在日時については、画像形成装置の装置本体内に現在時刻を示す時計を内蔵するように構成しても良いが、近年では画像形成装置をコンピュータネットワークに接続して使用している場合が多々あるので、そのような場合には装置本体がコンピュータネットワークから現在日時を取得するように構成することも可能である。
【００１３】
一方、前記目的を達成する他の技術的手段としては、前記プロセスカートリッジは製造日時の記憶手段を具備する一方、装置本体は前記記憶手段から読み出した製造日時に基づいて前記プロセスカートリッジの保管期間を把握する手段を備え、かかるプロセスカートリッジが装置本体に装着された際に、前記保管期間に応じた画像形成条件を設定し、かかる画像形成条件でプロセスカートリッジの使用を開始するように構成しても良い。
【００１４】
前述の如く、プロセスカートリッジを長期間保管すると、かかるプロセスカートリッジ内に弾性体ロールやブラシロール等が存在する場合に、これら弾性体ロールやブラシロール等が変形し、この変形が回復するまでの間は例えば感光体ドラムに対する帯電性能やクリーニング性能が低下することになる。従って、ブラシロールに印加するクリーニング電圧や弾性体ロールに印加する帯電電圧等の画像形成条件を、プロセスカートリッジの保管期間に応じた値に設定すれば、これら部材の変形に起因する性能低下を補うことができ、かかるプロセスカートリッジの最初の印字ジョブにおいて帯電不良やクリーニング不良等のトラブルが発生するのを防止することが可能となる。
【００１５】
このような技術的手段において、プロセスカートリッジの累積使用時間が増加してくると、かかるプロセスカートリッジの保管期間において生じた弾性体ロールやブラシロール等の変形も徐々に緩和されてくるので、かかるプロセスカートリッジにおける記録シートの累積通紙枚数に応じ、前記画像形成条件は装置本体の初期設定値、すなわち変形のない理想的な弾性体ロールやブラシロール等を使用する場合を想定した設定値に復帰させるのが好ましい。
【００１６】
また、このように画像形成条件を復帰させる場合、プロセスカートリッジの使用時に設定した画像形成条件を装置本体の初期設定値にいきなり復帰させるのではなく、記録シートの累積通紙枚数に応じて段階的にふっきさせるのが好ましい。このように段階的に復帰させれば、弾性体ロールやブラシロール等の変形が緩和されていく過程に合わせて画像形成条件が変更されていくことになり、より良好な画質の記録画像の形成を期待することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の画像形成装置を詳細に説明する。
図１は本発明を適用したフルカラーレーザビームプリンタ１の概略構成を示すものであり、また、図２は画情報に応じたトナー像を形成してそれを記録シートに転写するための印字部の詳細を示すものである。尚、図２中の矢印は、各部材の回転方向を示している。
【００１８】
このフルカラープリンタ１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ  （Ｍ）、シアン  （Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム１１，１２，１３，１４と、これら感光体ドラム１１〜１４  に接触する一次帯電用の帯電ロール２１，２２，２３，２４と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１，３２，３３，３４を照射するレーザ光学ユニット３０と、各色のトナーを内包した現像器４１，４２，４３，４４と、上記４つの感光体ドラム１１〜１４のうちの２つの感光体ドラム１１，１２に接触する第１の一次中間転写ドラム５１及び他の２つの感光体ドラム１３，１４に接触する第２の一次中間転写ドラム５２と、上記第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２に接触する二次中間転写ドラム５３と、この二次中間転写ドラム５３に接触する最終転写ロール６０とで、その主要部が構成されている。
【００１９】
これらの構成のうち、各感光体ドラム１１〜１４、帯電ロール２１〜２４、現像器４１〜４４、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２及び二次中間転写ドラム５３は単一のプロセスカートリッジ１０として一体化されており、例えば感光体ドラムの劣化等によって画像品質が低下する場合等には、このプロセスカートリッジ１０をそのまま交換するようになっている。
【００２０】
感光体ドラム１１，１２，１３，１４は、共通の接平面ｍを有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２は、各回転軸が該感光体ドラム１１〜１４軸に対し平行かつ所定の対象面を境界とした面対象の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム５３は、該感光体ドラム１１〜１４と回転軸が平行であるように配置されている。
【００２１】
フルカラー画像を形成する場合、各色毎の画像情報に応じた信号は、図示しない画像処理ユニットによりラスタライジングされてレーザ光学ユニット３０に入力される。このレーザ光学ユニット３０では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１〜３４が変調され、対応する色の感光体ドラム１１〜１４に照射される。
【００２２】
上記各感光体ドラム１１〜１４の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム１１〜１４としてはＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラム１１〜１４の表面は約−８００ＶのＤＣ電圧を印加した帯電ロール１２，２２，３２，４２によって、例えば約−３００Ｖ程度に一様に帯電される。尚、この実施例では上記帯電ロールに対してＤＣ成分のみを印加しているが、ＡＣ成分をＤＣ成分に重畳するように構成することもできる。
【００２３】
このようにして一様な表面電位を具備した感光体ドラム１１〜１４の表面には、各色毎の入力画像情報に応じて変調されたレーザ光３１〜３４が上記レーザ光学ユニット３０から照射され、各所色の画像情報に対応した静電潜像が所定のタイミングで形成される。レーザ光学ユニット３０で静電潜像が書き込まれることにより、感光体ドラム１１〜１４上の画像露光部の表面電位は−６０Ｖ以下程度にまで除電される。
【００２４】
また、上記感光体ドラム１１〜１４の表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像器４１〜４４によって現像され、感光体ドラム１１〜１４上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。各現像器４１〜４４には、それぞれ色の異なったイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナー及びキャリアからなる現像剤が充填されている。これらの現像器４１〜４４には各色毎にトナー補給装置４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋが接続されており、かかる補給装置から供給されたトナーは、オーガー４０４で充分にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール４０１の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（不図示）が固定した状態で配置されている。この現像ロール４０１に現像剤を搬送するパドル４０３によって、当該現像ロール４０１の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材４０２によって現像部に搬送される量が規制される。
【００２５】
上記現像ロール４０１上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム１１〜１４と接触している。この現像ロール４０１にＡＣ＋ＤＣの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール４０１上のトナーを感光体ドラム１１〜１４上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。この実施例では、この現像バイアス電圧はＡＣが４ｋＨｚ、１．５ｋＶｐｐで、ＤＣが−２３０Ｖ程度である。
【００２６】
次に、上記各感光体ドラム１１〜１４上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２上に、静電的に一次転写される。感光体ドラム１１，１２上に形成されたイエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１上に、感光体ドラム１３，１４上に形成されたシアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム５２上に、それぞれ転写される。感光体ドラム１１，１２，１３，１４に対する静電潜像の書き込み開始タイミングを各色毎にずらすことにより、第１の一次中間転写ドラム５１上では一次転写されたイエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）のトナー像が適切に重ね合わされた二重色像が形成され、また、第２の一次中間転写ドラム５２上にもシアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）のトナー像が適切に重ね合わされた二重色像が形成される。
【００２７】
上記第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２上に感光体ドラム１１〜１４からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０〜５００Ｖ程度である。最適な表面電位はトナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって変動するが、トナーの帯電量が−２０〜−３５μＣ／ｇ  の範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位は、＋３８０Ｖ程度が望ましい。また、第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２はその抵抗値が１０８  Ω程度に設定されており、ＦｅやＡｌ等からなる金属パイプを導電性シリコーンゴム等の低抵抗弾性層（Ｒ＝１０２  〜１０３    Ω）で被覆して形成されている。更に、この低抵抗弾性層の表面には高離型層として厚さ３〜１００μｍのフッ素ゴム層が設けられておりシランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。尚、高離型層の抵抗値はＲ＝１０５  〜１０９  Ω程度である。
【００２８】
この後、第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２上に形成された二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム５３上に静電的に二次転写される。従って、二次中間転写ドラム５３上には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色が重なった最終的なトナー像が形成されることになる。
【００２９】
この二次中間転写ドラム５３上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００〜１２００Ｖ程度である。最適な表面電位は一次転写の時と同様にトナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって変動する。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が−２０〜−３５μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位が＋３８０Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム５３の表面電位は、＋８８０Ｖ程度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３との間の電位差は、＋５００Ｖ程度に設定することが望ましい。
【００３０】
この実施例で用いる二次中間転写ドラム５３は第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と同じ外径に形成され、抵抗値は１０１１Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム５３も一次中間転写ドラムと同様に、ＦｅやＡｌ等からなる金属パイプを厚さ０．１〜１０ｍｍ程度の導電性シリコーンゴム等の低抵抗弾性層（Ｒ＝１０２  〜１０３  Ω）で被覆して形成されており、低抵抗弾性層の表面は厚さ３〜１００μｍのフッ素ゴムからなる高離型層に被覆されている。ここで、二次中間転写ドラム５３の抵抗値は、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２よりも高く設定する必要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム５３が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２を帯電してしまい、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位の制御が難しくなる。
【００３１】
最後に、上記二次中間転写ドラム５３上に形成された四重色のトナー像は、最終転写ロール６０によって、シート搬送路Ｐを通る記録シートに三次転写される。この記録シートは印字部の下方に設けられた給紙トレイ６１から送出され、レジストレーションロール９０によってトナー像との位置合わせがなされた後、二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、記録シート上に形成された最終的なトナー像は、定着器７０によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３２】
このように構成された本実施例のレーザビームプリンタでは、各感光体ドラム１１〜１４及び一次中間転写ドラム５１，５２に対してクリーニング装置が配置されている。
【００３３】
先ず、感光体ドラム１１に対して配置されたクリーニング装置は、金属製回転軸の周囲に導電性の摺擦毛が起立したリフレッシャブラシ２１５を備えており、帯電ロール２１に対するトナーの付着を防止するため、感光体ドラム１１の回転方向に関して帯電ロール２１の上流側に位置している。また、このリフレッシャブラシ２１５にはクリーニングバイアスが印加されりており、各転写部位において極性反転したトナー（以下、「逆極トナー」という）を感光体ドラム１１の表面から一時的に回収し、後述するクリーニングモードが開始される迄の間、かかるトナーを保持するようになっている。すなわち、トナーは現像器４１内において（−）極性に帯電しており、各転写行程においては、トナー像がより電位の高い方向へ向けて転写されていくことになる。しかし、かかるトナー像が各転写工程の転写部位を繰り返し通過する際、パッシェン放電や電荷注入により、（−）帯電しているトナー（以下、「正極トナー」という）の一部が逆極性、すなわち（＋）極性に反転して帯電してしまうことがあり、このように極性反転した逆極トナーは次工程へ転写されず、上流側へ逆流していくことになる。そして、最終的には感光体ドラム１１へ転移し、ひいては帯電ロール２１に付着することになる。上記リフレッシャブラシ２１５はこのような極性反転した逆極トナーを帯電ロール２１の手前で捕え、帯電ロール２１に対する付着を防止するために設けられている。従って、トナー像の作像時においては、感光体ドラム１１の表面電位−３００Ｖよりも低い電位である−４００Ｖが上記リフレッシャブラシ２１５に印加されている。また、このリフレッシャブラシ２１５には何ら駆動手段が設けられておらず、かかるリフレッシャブラシ２１５は摺擦毛と感光体ドラム１１との間に作用する摩擦力、感光体ドラム１１と摺擦毛との間に作用する静電誘引力によって感光体ドラム１１の回転に連れ回っている。
【００３４】
尚、以上の説明では感光体ドラム１１に対して設けられたリフレッシャブラシ２１５について説明したが、他の感光体ドラム１２〜１４に対しても同じ構造のリフレッシャブラシ２１６，２１７，２１８が設けられている。
【００３５】
一方、一次中間転写ドラム５１，５２に対しては、やはり金属製回転軸の周囲に導電性の摺擦毛が起立した第１ブラシロール２２０，２２１が夫々配置されている。これらの第１ブラシロール２２０は二次転写の終了後に一次中間転写ドラム５１の表面に残留した正極トナーを感光体ドラム１２の手前側でブロックする位置に、第１ブラシロール２２１は二次転写の終了後に一次中間転写ドラム５２の表面に残留した正極トナーを感光体ドラム１４の手前側でブロックする値に夫々配置されている。
【００３６】
また、これら第１ブラシロール２２０，２２１にはクリーニングバイアスが印加されているが、その極性はリフレッシャブラシ２１５に印加されていたものと逆極性である。一次転写では各感光体ドラムが１色のトナー像のみを一次中間転写ドラム５１，５２に転写していることから、転写効率をある程度高めに設定することができ、残留トナーを敢えて回収するクリーニング装置を設けずとも、作像上は大きな支承は生じず、また、各現像器４１〜４４において混色が発生することもない。しかし、二次転写では互いに重なり合った２色分のトナー像を二次中間転写ドラム５３へ転写するので、転写されずに一次中間転写ドラム５１，５２に残留する正極トナーも多く、かかる残留トナーをクリーニング装置で回収しない場合には、次に転写されるトナー像にゴーストが発生してまうからである。このため、（−）極性に帯電している残留トナーが一次中間転写ドラム５１，５２から第１ブラシロール２２０，２２１へ静電的に転移してくるよう、かかる第１ブラシロール２２０，２２１には一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位よりも高いクリーニングバイアス（例えば、＋６００Ｖ）が印加されている。もちろん、温度及び湿度といった雰囲気環境が変動し、一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位が変動すれば、第１ブラシロール２０，２２１と一次中間転写ドラム５１，５２との間の電位差を確保するため、クリーニングバイアスも変動させる必要が生じる。また、これら第１ブラシロール２２０，２２１にも何ら駆動手段が設けられておらず、リフレッシャブラシ２１５と同様、摺擦毛と一次中間転写ドラム５１，５２との間に作用する摩擦力、一次中間転写ドラム５１，５２と摺擦毛との間に作用する静電誘引力によって、かかる一次中間転写ドラム５１，５２の回転に連れ回っている。
【００３７】
また、二次中間転写ドラム５３に対しても三次転写で残留したトナーを除去するための第２ブラシロール２３０が配置されている。上記第１ブラシロール２２０，２２１やリフレッシャブラシ２１５〜２１８と異なり、この第２ブラシロール２３０は図示外のモータによって二次中間転写ドラム５３の回転方向と対向する方向へ回転駆動されている。これは、４色のトナー像を記録シートＰに一括転写する三次転写では二次中間転写ドラム５３に残留するトナーが多く、譬えクリーニングバイアスを印加しても、ブラシロール２３０を従動回転させただけでは残留トナーを捕獲しきれないからである。特に、ＯＨＰ用シート等の高抵抗の記録シートに対してトナー像の三次転写を行う場合には、二次中間転写ドラム５３と転写ロール６０との間に所定の大きさの転写電流を得るため、かかる転写ロール６０に対してより大きな転写バイアスを印加する必要があり、トナーは正極トナーから逆極トナーへ極性反転はしないまでもその帯電量が弱まってしまい、記録シートに転写されずに二次中間転写ドラム５３上の残留トナーとなってしまう量も多い。
【００３８】
この第２ブラシロール２３０にもクリーニングバイアスが印加されているが、三次転写で発生した残留トナーを二次中間転写ドラム５３の表面から除去するという目的上、その極性は第１ブラシロール２２０，２２１に印加されていたものと同じである。すなわち、（−）極性に帯電している残留トナーが二次中間転写ドラム５３から第２ブラシロール２３０へ静電的に転移してくるよう、かかる第２ブラシロール２３０には二次中間転写ドラム５３の表面電位よりも高いクリーニングバイアス（例えば、１０８０Ｖ）が印加されている。
【００３９】
このように、上記リフレッシャブラシ２１５〜２１８、第１ブラシロール２２０，２２１、及び第２ブラシロール２３０は夫々対向する感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２、二次中間転写ドラム５３からトナーを捕獲するものの、捕獲したトナーを排出するための機械的構成、すなわちデトーニング機構を何ら具備していない。従って、印字ジョブ中にトナー像が繰り返し形成されると、捕獲したトナーが各ブラシロールの摺擦毛の間から溢れ出てしまうことになる。そこで、本実施例のプリンタでは、各ブラシロールによって捕獲されたトナーを回収するため、印字ジョブの終了に引き続いて以下のような回収シーケンスを行ない、各ブラシロールによって一時的に捕獲されていたトナーを転写ロール６０に対して設けた一括回収装置８０で回収するようにしている。
【００４０】
この回収シーケンスにおいては、先ず、トナー像の作像時と同じ電位が帯電ロール２１〜２４、感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２、二次中間転写ドラム５３、最終転写ロール６０に与えられる一方、第１ブラシロール及び第２ブラシロールには作像時と逆極性の電位が与えられ、第１ブラシーロール２２０，２２１及び第２ブラシロール２３０に付着している正極トナーを、最終転写ロール６０まで順々に転移させ、最終転写ロール６０に接触して設けた一括回収装置８０によって回収するように構成されている。この一括回収装置８０では厚さ８０μｍ程度の極薄ステンレス板からなるクリーニングブレード８０１が転写ロール６０の周面に接しており、転写ロール６０に転移したトナーを該クリーニングブレード８０１によって削ぎ落とし、装置内に回収するようになっている。従って、このようなクリーニング動作が開始されると、第１ブラシーロール２２０，２２１及び第２ブラシロール２３０に保持されていた正極トナーは一次中間転写ドラム５１，５２及び二次中間転写ドラム５３上に吐き出され、通常のトナー像の転写と同様に二次中間転写ドラム５３を経由して最終転写ロール６０へ到達し、一括回収装置８０によって回収される。
【００４１】
また、このようにして正極トナーの回収が終了すると、帯電ロール２１〜２４、リフレッシャブラシ２１５〜２１８、感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２、二次中間転写ドラム５３、最終転写ロール６０に対し、最終転写ロール６０が最もマイナス電位が高くなるように、順々に電位勾配をつけた電圧を印加する。これによって印字動作中にリフレッシャブラシ２１５〜２１８に回収保持された逆極トナーは、感光体ドラム１１〜１４上に吐き出された後、最終転写ロール６０まで順々に転移し、最終転写ロール６０に接触して設けた一括回収装置８０によって回収される。その結果、リフレッシャブラシ２１５〜２１８は清浄な状態に復帰することになる。
【００４２】
前述の如く、感光体ドラム１１〜１４、現像器４１〜４４、一次中間転写ドラム５１，５２、二次中間転写ドラム５３等は単一のプロセスカートリッジ１０を構成しており、感光体ドラム１１〜１４や中間転写ドラム５１〜５３が経時的に損耗したと判断される場合には、かかるプロセスカートリッジ１０をユーザ自らが交換するように構成されている。交換の必要性は感光体ドラムの累積回転数等を指標として判断され、プリンタ自体が液晶表示部等のユーザインターフェースを通じてユーザに対して通知する。従って、ユーザはこの表示を目安としてプロセスカートリッジ１０の交換を行うことになる。一方、感光体ドラム１１〜１４や中間転写ドラム５１〜５３の損耗度合いはユーザによるプリンタの使用頻度、プリント内容に応じて異なったものとなるので、具体的に何時の時点でプロセスカートリッジ１の交換が必要になるかを把握することは困難である。このため、プリンタがプロセスカートリッジ１０の交換を要求した場合に、かかる交換作業を直ちに行えるよう、ユーザはプリンタ１の本体に対して装着しているプロセスカートリッジ１とは別個に、新品のプロセスカートリッジ１を手元に保管している場合が多々ある。
【００４３】
しかし、プロセスカートリッジ１０内においてリフレッシャブラシ２１５〜２１８、第１ブラシロール２２０，２２１、第２ブラシロール２３０は、夫々、感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２、二次中間転写ドラム５３に対して食い込むようにして接していることから、プロセスカートリッジ１０が実際にプリンタ１に装着されて使用されるまでの保管期間が長いと、各ブラシロールを構成する摺擦毛の一部分に癖がついてしまうといった不具合がある。このような癖がついてしまうと、各ブラシロールを回転させた際に、感光体ドラム１１〜１４や中間転写ドラム５１〜５３に対する摺擦が不均一なものとなり、リフレッシャブラシであれば感光体ドラム１１〜１４上における逆極トナーのクリーニング不良が発生し、また、第１ブラシロール２２０，２２１及び第２ブラシロール２３０であれば、中間転写ドラム５１〜５３上における正極トナーのクリーニング不良が発生することになる。
【００４４】
特に、リフレッシャブラシ２１５〜２１８と第１ブラシロール２２０，２２１は感光体ドラム１１〜１４又は一次中間転写ドラム５１，５２に連れ回されて回転しており、モータから直接回転駆動力を受け取っていないので、前述のような癖が摺擦毛に発生してしまうと、回転が不均一なものとなり、摺擦対象である感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２のクリーニング不良が発生し易い。
【００４５】
また、このようなプロセスカートリッジの長期保管は、ブラシロールに対してのみ不具合を生じさせるものではなく、例えば、中間転写ドラム５１〜５３の外周を被覆する弾性層や帯電ロールとして使用されている弾性体ロールの変形を引き起こし、夫々、転写不良や帯電不良といった問題を生じさせる。
【００４６】
このことから、本実施例のプリンタ１ではプロセスカトーリッジ１０がプリンタ本体に装着された際に、かかるプロセスカートリッジ１０が製造されてからプリンタ本体１に装着される迄の保管期間を把握し、該プロセスカートリッジ１０での最初の印字ジョブが開始される前に、把握した保管期間に基づいた準備動作（以下、「エージング運転」という）を行わせるように構成している。
【００４７】
図３はプロセスカートリッジの保管期間を把握するための構成を示すブロック図である。プリンタ本体１には印字ジョブや前述の回収シーケンスを制御するためのコンピュータシステムが搭載されており、演算装置（ＣＰＵ）１０１は不揮発性メモリ（ＲＯＭ）１０２に格納された各種プログラムを読み出すと共に、ＲＡＭ１０３との間で情報の読み書きを行いながら必要な処理を行う。また、プリンタ本体には現在日時を示す時計１０４が内蔵されており、前記ＣＰＵ１０１はＩ／Ｏポート１０５を介して現在日時に関する情報を読み出すことができるようになっている。一方、プロセスカートリッジ１０には不揮発性メモリ（ＲＯＭ）１０ａが搭載されており、このカートリッジ側ＲＯＭ１０ａには該プロセスカートリッジ１０の識別情報や製造日時を示す情報が格納されている。そして、プロセスカートリッジをプリンタ本体１に装着すると、プリンタ本体側のＣＰＵ１０１がカートリッジ側ＲＯＭ１０ａに格納された情報を読み出すことができるようになっている。
【００４８】
図４は新たなプロセスカートリッジがプリンタ本体に装着された際に前記ＣＰＵにおいて実行される処理を示すフローチャートである。この処理はプリンタ本体に対してカートリッジが着脱されると、前記プリンタ本体側のＲＯＭ１０２から読み出されて実行される。先ず、図示外のセンサによってプロセスカートリッジの装着が確認されると（ＳＴ１）、ＣＰＵ１０１はカートリッジ側のＲＯＭ１０ａから該プロセスカートリッジ１０の製造日時を読み出す（ＳＴ２）。次いで、ＣＰＵ１０１はプリンタ本体１に内蔵された時計１０４から現在日時を読み出し（ＳＴ３）、先に読み出した製造日時と比較することで、装着されたプロセスカートリッジ１０の保管期間を算出する（ＳＴ４）。プリンタ本体側のＲＯＭ１０２には以下の表１に示すように、プロセスカートリッジ１０の保管期間と該カートリッジ１０に必要なエージング運転の実施時間との関係を示すテーブルが格納されており、ＣＰＵ１０１はＳＴ４で算出した保管期間を用いてエージング運転の実施時間を選択する（ＳＴ５）。
【００４９】
【表１】
2004341343.tif 000003
【００５０】
テーブルから選択された実施時間はＲＯＭ１０２において、最初の印字ジョブ前に実施されるエージング運転の実施時間として記憶される。これにより、プリンタ本体１に対して新たに装着したプロセスカートリッジ１０を用いて最初の印字ジョブを行う際には、かかる印字ジョブの実施前に該カートリッジ１０の保管期間に応じたエージング運転、具体的にはプロセスカートリッジ１０に対してモータの回転駆動力が伝達され、感光体ドラム１１〜１４、中間転写ドラム５１〜５３、帯電ロール２１〜２４、リフレッシャブラシ２１５〜２１８、第１ブラシロール２２０，２２１、第２ブラシロール２３０の空回転が実行されることになる。
【００５１】
ここで、かかるエージング運転の実施時間はプロセスカートリッジ１０の保管期間が長くなるほど増大するように設定されている。プロセスカートリッジ１０の保管期間中にブラシロールや中間転写ドラム等に生じた変形は、かかる保管期間が長くなるほど直ちに解消することが困難になるが、このように保管期間の長さに応じて該プロセスカートリッジ１０のエージング運転時間を長く設定してやれば、ブラシロールや中間転写ドラム等に生じた変形を印字ジョブの開始前にある程度まで緩和することができ、印字ジョブに影響が及ぶのを防止することが可能となる。すなわち、このようにエージング運転の時間をプロセスカートリッジ１０の保管期間に応じて変更するように構成すれば、ブラシロールの変形に起因したクリーニング不良や、中間転写ドラムの変形に起因した転写不良等の発生を可及的に防止することができるものである。
【００５２】
一方、プロセスカートリッジ１０をプリンタ本体１に装着した後、最初の印字ジョブの前に、かかる保管期間の長短に対応したエージング運転を実施したとしても、保管中に変形してしまったブラシロールを所定のクリーニング性能を発揮するほどには元の形状に回復できない場合も想定される。従って、クリーニング性能の低下を補うといった観点からすれば、各ブラシロールに印加しているクリーニングバイアスをプロセスカートリッジ１０の保管期間に応じて変化させることが有効である。
【００５３】
図５はプロセスカートリッジ１０の保管期間の長短に応じてクリーニングバイアスを変化させる場合の処理手順を示すフローチャートである。プロセスカートリッジ１０の保管期間を算出するまでのＳＴ１〜ＳＴ４までは図４に示した処理手順と全く同じである。以下の表２はプロセスカートリッジ１０の保管期間と一次中間転写ドラム５１，５２に対する第１ブラシロール２２０，２２１の電位差との関係を示すテーブルである。このテーブルはプリンタ本体側のＲＯＭ１０２に格納されており、ＣＰＵ１０１はＳＴ４で算出した保管期間を用いて、一次中間転写ドラム５１，５２に対する第１ブラシロール２２０，２２１の電位差選択する（ＳＴ６）。
【００５４】
【表２】
2004341343.tif 000004
【００５５】
これにより、プリンタ本体１に対して新たに装着したプロセスカートリッジ１０を用いて印字ジョブを行う際には、前記テーブルから選択された電位差が一次中間転写ドラム５１，５２と第１ブラシロール２２０，２２１との間に形成されるように、かかる第１ブラシロール２２０，２２１に対して印加するクリーニングバイアスが決定される。尚、第１ブラシロール２２０，２２１に対して印加するクリーニングバイアスを表２中から直接選択するのではなく、一次中間転写ドラム５１，５２と第１ブラシロール２２０，２２１との電位差として選択するように構成したのは、一次中間転写ドラム５１，５２に対して印加されている転写バイアスが温度・湿度といった環境要因や、記録シートの種類等に応じて変化するからである。
【００５６】
ここで、一次中間転写ドラム５１，５２と第１ブラシロール２２０，２２１の電位差はプロセスカートリッジ１０の保管期間が長くなるほど増大するように設定されている。すなわち、プロセスカートリッジ１０の保管期間が長くなるほど、第１ブラシロールの摺擦毛の変形は顕著となり、その分だけクリーニング性能が低下してしまうと考えられるからである。従って、このように保管期間の長さに応じて該一次中間転写ドラム５１，５２と第１ブラシロール２２０，２２１の電位差を決定すれば、第１ブラシロール２２０，２２１のクリーニング性能の低下を補償することが可能となり、印字ジョブの実施時にクリーニング不良が発生するのを可及的に防止することが可能となる。
【００５７】
尚、表２では第１ブラシロール２２０，２２１と一次中間転写ドラム５１，５２との間の電位差のみを示したが、リフレッシャブラシ２１５〜２１８と感光体ドラム１１〜１４との間の電位差、第２ブラシロール２３０と二次中間転写ドラム５３との間の電位差についても、プロセスカートリッジ１０の保管期間に応じて同様に変化させることになる。また、帯電ロール２１〜２４に印加するバイアス電圧に関しても、プロセスカートリッジ１０の保管期間の長さに応じ、感光体ドラム１１〜１４との電位差を変化させ、帯電性能の低下を補償するのが好ましい。
【００５８】
また更に、図４に示した処理と図５に示した処理は組み合わせて使用しても良い。すなわち、新たなプロセスカートリッジ１０をプリンタ本体１に装着した際、かかるプロセスカートリッジ１０での最初の印字ジョブの実施前に、該カートリッジ１０の保管期間に応じた長さのエージング運転を行い、且つ、印字ジョブを実行する際にはクリーニングバイアス等の画像形成条件を該カートリッジ１０の保管期間の長さに応じて変更するのである。
【００５９】
一方、新たにプリンタ本体１に装着されプロセスカートリッジ１０を使用して印字ジョブが繰り返し行われると、前述のエージング運転を長期にわたって繰り返し行われているのと同じ結果が得られ、かかるプロセスカートリッジ１０の保管期間中にブラシロールや帯電ロールに変形が生じていたとしても、これら変形は該カートリッジ１０における累積プリント枚数が増加するにつれて徐々に緩和されてくる。このため、プロセスカートリッジ１０の交換直後にクリーニング不良や帯電不良が生じていたとしても、これら不具合は次第に解消されてくる傾向にある。
【００６０】
このことから、図５の処理手順を用い、プロセスカートリッジ１０の保管期間に応じて一次中間転写ドラム５１，５２と第１ブラシロール２２０，２２１との間の電位差を変更した場合であっても、例えば交換後のプロセスカートリッジ１０における累積プリント枚数が１０００枚を超えた時点では、第１ブラシロール２２０，２２１が充分なクリーニング性能を発揮することが可能であり、前記電位差を初期設定値に復帰させてもクリーニング不良が発生することはない。逆に、クリーニング性能の向上のために、一次中間転写ドラム５１，５２と第１ブラシロール２２０，２２１との間の電位差を大きく設定したまま使用を続けると、第１ブラシロール２２０，２２１や一次中間転写ドラム５１，５２の通電劣化が促進されてしまう。
【００６１】
従って、このプリンタ１では、プロセスカートリッジ１０の保管期間に応じて一次中間転写ドラム５１，５２と第１ブラシロール２２０，２２１との間の電位差を変更した場合には、交換後のプロセスカートリッジ１０における累積プリント枚数が所定枚数に達した時点で、かかる電位差を該プリンタにおける初期設定値に復帰させている。これにより、プロセスカートリッジの使用開始当初におけるクリーニング不良等のトラブルの発生を防止することができる他、中間転写ドラムやこれを摺擦するブラシロール等の通電劣化を抑え、かかるプロセスカートリッジの短命化を防止することができるものである。
【００６２】
また、当該電位差を初期設定値に復帰させる際、プロセスカートリッジ１０の累積プリント枚数が所定枚数に達したことをトリガーとして、一気に初期設定値に設定しても良いが、クリーニング不良の発生とプロセスカートリッジ１０の短命化の防止を両立するという観点からすれば、図６に示すように、プロセスカートリッジ１０の累積プリント枚数に応じて徐々に電位差を初期設定値に復帰させるのが好ましい。例えば、このプリンタの高圧電源は出力電圧を１００Ｖ当たり１６ステップでデジタル的に制御することが可能であり、プロセスカートリッジ１０の使用開始時にクリーニングバイアスを初期設定値に対して１００Ｖ上乗せしたのであれば、記録シートを６４枚プリントする毎に制御値を１ステップずつ下げることで、累積プリント枚数役１０００枚で一次中間転写ドラムと第１ブラシロールの電位差を初期設定値に復帰させることができる。
【００６３】
図７はプロセスカートリッジ１０の保管期間を把握するための構成の他の例を示すブロック図である。図３に示した例では、現在日時を把握するために、プリンタ本体１が時計を内蔵していたが、この図７に示す例ではプリンタ本体１がＬＡＮカード１０６を介してコンピュータネットワークに接続されており、かかるネットワーク上のプリントジョブを管理するサーバコンピュータ１０７等から現在日時を取得するように構成されている。この構成においても、図４又は図５に示す本発明の処理を実施することが可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の画像形成装置によれば、製造されたプロセスカートリッジが長期間にわたって保管され、かかるプロセスカートリッジ内の弾性体ロールやブラシロール等の機器に変形が生じてしまった場合であっても、かかるプロセスカートリッジの最初の印字ジョブに先立って保管期間に応じた長さのエージング運転を行い、あるいは印字ジョブの際に保管期間の長さに応じた画像形成条件を設定することにより、このプロセスカートリッジを用いて良好な画質の記録画像を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したフルカラーレーザビームプリンタの全体構成を示す概略図である。
【図２】図１に示すプリンタの印字部の構成を示す拡大図である。
【図３】実施例に係るプリンタの制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】プロセスカートリッジの装着後に該カートリッジの保管期間の長さに応じたエージング運転の実施時間を決定するための処理手順を示したフローチャートである。
【図５】プロセスカートリッジの装着後に該カートリッジの保管期間の長さに応じたクリーニングバイアスを決定するための処理手順を示したフローチャートである。
【図６】プロセスカートリッジの使用開始時に決定されクリーニングバイアスを記録シートの累積プリント枚数に応じて段階的に初期設定値に復帰させる様子を示したタイミングチャートである。
【図７】実施例に係るプリンタの制御系の構成の他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１〜１４…感光体ドラム（像担持体）、５１，５２…一次中間転写ドラム、５３…二次中間転写ドラム、２１５〜２１８：リフレッシャブラシ、２２０，２２１…第１ブラシロール、２３０…第２ブラシロール
【図１】
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【図２】
2004341343.tif 000006
【図３】
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【図４】
2004341343.tif 000008
【図５】
2004341343.tif 000009
【図６】
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【図７】
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