JP7305374B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真装置に関するものである。

従来、電子写真複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置の画像形成装置には現像装置が設けられている。現像装置には、主に現像剤（トナー）を収納する現像剤容器の開口を閉塞し、一部を露出して配置されるローラ状の現像剤担持体と、現像剤担持体の表面に当接して現像剤担持体が搬送する現像剤を一定量にする現像剤規制部材とが設けられる。現像剤担持体表面に付着したトナーは、現像剤担持体の回転に伴い現像剤規制部材を通過する際、現像剤担持体の表面からその余剰分が除去されて現像剤容器内に戻され、現像剤担持体上に薄層として形成される。現像剤担持体上で薄層化したトナーは現像剤規制部材との摩擦により摩擦電荷を付与され、現像剤担持体が現像剤容器から露出する部分において、現像剤担持体上からこれと対向して回転する感光体表面の静電潜像上へ移動する。

このような現像装置は所謂カートリッジ形態で生産者からユーザの元に届けられる方式が一般的となっている。例えば、ユーザは現像装置内のトナーが枯渇し印字できなくなると、画像形成装置に対して着脱自在な形態となった新品の現像装置を購入し、これを画像形成装置に挿入し使用する。その際、現像装置は様々なユーザの用途に合わせ、同一色でも寿命の異なる複数モデルの現像装置が提供されることがある。各モデルは寿命に応じてトナーの充填量が異なるが、画質安定や消耗品としての取り回しの観点から、構成は概ね等しく構成される。

このような現像装置が新品時に画像形成装置の装置本体に装着されたとき、トナー収納部内のトナーが現像剤担持体周囲に十分量供給されるまでに時間がかかる場合がある。そのため、新品現像装置の使用開始時には、トナーを現像剤担持体の周囲に十分供給するための初期設置動作が必要となる場合がある。トナーの供給に要する時間はトナーの充填量に応じて変化することが知られており、例えば特許文献１には、同じ構成であってもトナー充填量の多い方が短時間でトナー供給でき、初期設置動作がより短時間で完了できることが記載してある。

実開平０１－１２８３５１号公報

近年、画像形成装置のユーザニーズも益々多様化しており、より多種の充填量が異なる現像装置のリリースが要望されている。しかしながら、特許文献１の様に、トナー充填量が多いほど初期設置動作時間を短くすると、現像装置内のトナー充填量が非常に多い場合において、現像剤担持体へのトナー供給が不十分となり、例えば白抜け画像が発生する場合があることを発明者らは発見した。

そこで本発明の目的は、充填量が異なる複数の現像装置モデルを有する画像形成装置において、様々な現像装置モデルに対し、白抜けを抑制した良好な画像出力が可能な画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本出願に係る画像形成装置は、像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、現像剤を収容した現像剤収容室と、前記現像剤収容室から前記現像剤担持体への前記現像剤の移動を促進する撹拌部材と、を備えた現像装置を装置本体に装着した状態で動作する画像形成装置であって、装着された現像装置の種別を識別する識別手段を有し、使用前の初期状態の現像装置が装着されたときに、前記識別手段による識別結果が、第１の量の現像剤を収容した第１現像装置に対応する場合は、前記撹拌部材は、第１モードで動作し、前記初期状態の現像装置が装着されたときに、前記識別手段による識別結果が、第１の量よりも多い第２の量の現像剤を収容した第２現像装置に対応する場合は、前記撹拌部材は、第２モードで動作し、前記第２モードにおける前記撹拌部材の第２動作量は、前記第１モードにおける前記撹拌部材の第１動作量よりも多いことを特徴とする。

充填量が異なる複数の現像装置モデルを有する画像形成装置において、様々な現像装置モデルに対し、白抜けを抑制した良好な画像出力が可能な画像形成装置を提供できる。

実施例に係る画像形成装置１００の主断面図 実施例に係るプロセスカートリッジＰの主断面図 実施例に係る画像形成装置の電源構成図 実施例に係る制御ブロック図 実施例に係る現像装置２０Ｓ、２０Ａ、２０Ｘの主断面図 実施例に係る可撓性容器３０の斜視図 実施例に係るプロセスカートリッジＰの初期設置動作後の主断面図 実施例に係る別のプロセスカートリッジＰの主断面図 実施例に係る画像形成装置１００の初期設置動作のフローチャート図 第２の実施例に係る画像形成装置１００の主断面図 第２の実施例に係る画像形成装置２００の初期設置動作のフローチャート図

〔実施例１〕
図１乃至図８を参照して、本発明の実施例に係る画像形成装置について説明する。なお、本実施例においては画像形成装置の一例であるカラーレーザープリンタを用いて、現像剤充填量が異なる現像カートリッジ毎に適切な初期設置動作を行う方法を説明する。

但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置、定める数値等は、発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定するものではない。

＜画像形成装置＞
図１は本実施例を適用した画像形成装置の概略図、図２は本実施例を適用したプロセスカートリッジの概略図、図３は本実施例を適用した電源構成の概略図である。図１乃至図３を用いて実施の形態に関わる画像形成装置、および画像形成プロセスについて説明する。本実施例では、画像形成装置としてカラーレーザープリンタを用いる。

画像形成装置１００には、プロセスカートリッジＰＹ、プロセスカートリッジＰＭ、プロセスカートリッジＰＣ、プロセスカートリッジＰＫの４つの複数色分のプロセスカートリッジＰが水平方向に配置されている。以下に説明する実施例は３以上のプロセスカートリッジが装着される画像形成装置に有効である。各プロセスカートリッジＰは像担持体として感光ドラム１１を備えている。以下、プロセスカートリッジＰを例にするが、以下の実施例は、例えば、感光ドラムカートリッジと、現像剤及び現像ローラをユニット化した現像カートリッジ（現像装置）と、を画像形成装置本体に個別に装脱着できる場合の、現像カートリッジに適用できる。即ち、現像装置２０を備えるプロセスカートリッジは現像カートリッジと見做すこともできる。

感光ドラム１１の周囲には、感光ドラム１１の表面を帯電するための帯電ローラ１２、感光ドラム１１の表面に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像装置２０、感光ドラム１１の表面をクリーニングするためのクリーニング部材１４が設けられている。

画像形成プロセスにおける必要な電圧は、電圧印加手段４００、４１０及び４２０をＯＮすることで、各色の帯電ローラ１２（帯電部材）、現像装置２０、後述する転写ローラ３へ所望の電圧を同時に印加することができる。また、画像形成装置１００は、モータＭ１により、４つのプロセスカートリッジＰの感光ドラム１１及び中間転写体４へと同時に駆動を入力することができる。またモータＭ２により４つの現像装置２０へと同時に駆動を入力することができる。尚、不図示のギア等の動力伝達機構を介して各プロセスカートリッジにおける現像ローラ２３に入力された駆動力が、トナー供給ローラ２４に伝達され、夫々は回転駆動する。

＜画像形成プロセス＞
画像形成が始まると、画像形成装置１００からの駆動入力を受け、感光ドラム１１は矢印Ａの方向に、帯電ローラ１２は感光ドラム１１の回転に従動し、矢印Ｂの方向にそれぞれ回転を始める。感光ドラム１１は回転を始めると帯電ローラ１２との間に設けられた電位差による放電で一様に帯電される。その後、露光装置２からのレーザー光によって感光した部分は表面の電荷を失い、静電潜像が形成される。

一方、後述する現像装置２０は、感光ドラム１１の回転開始後に現像ローラ２３と感光ドラム１１が当接するように移動する（現像当接）。続いて現像ローラ２３は矢印Ｃの方向に、トナー供給ローラ２４は矢印Ｄの方向にそれぞれ回転を始める。現像ローラ２３、トナー供給ローラ２４の駆動源については上で説明した通りである。

そして感光ドラム１１上に形成された静電潜像は現像装置２０で現像される。現像された可視像は、１次転写ローラ３との電位差により、可視像と当接している中間転写媒体としての中間転写体４に１次転写される。以上のプロセスを、プロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫで順次行い、中間転写体４上で全ての可視像を重ね合わせた後、可視像は２次転写ローラ５との電位差により紙などの記録媒体Ｓへと転写される。

像を転写された記録媒体Ｓは、搬送先の定着装置６によって熱と圧力を加えられることで像を定着された後、画像形成装置外部に排出される。なお、中間転写体４を通過した後の感光ドラム１１は、当接したクリーニング部材１４によって、転写されなかった現像剤を掻き取られ、再度帯電ローラ１２による帯電からのプロセスを繰り返すことで、連続的に像形成を行っている。

＜制御ブロック図＞
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。

制御部５００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）５１０、記憶手段であるＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶装置６０、周辺機器との情報の入出力を行う入出力インターフェース６００等を有している。ＲＡＭには、ＣＰＵ５１０が読み取った情報や、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や、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。

制御部５００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／Ｆ６００を介して接続されている。制御部５００はこの入出力Ｉ／Ｆ６００を介して外部装置と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。

モータ駆動部５３０は、図１で図示したモータＭ１、モータＭ２を含む各種モータを指し、ポリゴンスキャナや、感光ドラム１１、現像ローラ２３等を回転駆動する為の動力源で、制御部５００からの制御信号に基づき動作する。高圧電源５２０は、感光ドラム１１、帯電ローラ１２、現像ローラ２３、１次転写ローラ３、２次転写ローラ５、定着装置６等に高電圧を印加する電源で、図３で説明した、電圧印加手段４００乃至４２０の総称である。

また、制御部５００と記憶素子１５Ｙ乃至Ｋ間では、メモリ通信部７５を介してデータ通信が行われる。制御部５００は、このメモリ通信部７５を介して、記憶素子１５Ｙ乃至Ｋに格納された所定アドレスの情報を読み込んだり、別の所定アドレスに情報を書き込んだりする。

＜現像装置＞
次に、本発明に係る現像装置について、現像プロセスに係わる構成について図２及び図５を用いて説明する。

現像装置２０は、感光ドラム１１との対向位置に開口部を有する現像容器２１を備えている。この現像容器２１には、後述する可撓性容器３０が収納されており、可撓性容器３０の中には現像剤としてのトナー２２が収納されている。即ち可撓性容器３０は現像収容室として機能する。また、現像装置２０は、現像剤担持体としての現像ローラ２３と、現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ２４とを備えている。

現像ローラ２３は、感光ドラム１１上の静電潜像までトナーを担持しながら搬送する役割を担っている。トナー供給ローラ２４は、現像ローラ２３の表面を摺擦する発泡層を有しており、現像ローラ２３に現像容器２１内のトナーを供給する役割を担っている。また、現像装置２０は、現像ローラ２３に供給したトナー２２を規制するトナー規制部材２５も備えている。トナー規制部材２５は、厚さ８０μｍのＳＵＳ板が厚さ１ｍｍの支持板金に支持され一体となっている。トナー規制部材２５のＳＵＳ板の先端は、２５～３５ｇ／ｃｍの圧力で現像ローラ２３と当接しており、当接の方向は、当接部に対して自由端側の先端が現像ローラ２３の回転方向上流側に位置するカウンター方向となっている。もちろん材質、形状、当接圧はこれに限るものではない。また、トナー２２は、非磁性一成分の重合トナーであり、表面に外添剤として粒径３０ｎｍの疎水性Ｓｉを２ｗｔ％外添している。外添量や外添する物質はこれに限るものではない。トナー２２表面を外添剤で被膜することで、負帯電性能を向上し、かつトナー２２間に微小な間隙を設けることができ、流動性を向上させている。

現像装置２０は、様々なユーザの使い方に合わせて、トナー２２の充填量がそれぞれ４０ｇ、７０ｇ、９０ｇ、と異なるモデルを提供しており、モデル毎に所望のトナー量が入る様に現像容器２１と可撓性容器３０の形状を変更している。

ここで、図５に示す様に、トナー２２を４０ｇ充填した現像装置を現像装置２０Ｓ（図５（ａ））、トナー２２を７０ｇ充填した現像装置を現像装置２０Ａ（図５（ｂ））、トナー２２を９０ｇ充填した現像装置を現像装置２０Ｘ（図５（ｃ））とする。トナー量の異なる現像装置２０Ｓ（第１現像装置）、２０Ａ（第３現像装置）、２０Ｘ（第２現像装置）は、各プロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ毎に提供されている。現像装置２０Ｓを有するプロセスカートリッジＰをＰＳ、現像装置２０Ａを有するプロセスカートリッジＰをＰＡ、現像装置２０Ｘを有するプロセスカートリッジＰをＰＸとする。尚、撹拌部材の動作量を増加させる処理は、２種類以上の現像剤収容室容積を持つプロセスカートリッジでも有効であるが、以下では３種類の現像剤収容室容積を持つプロセスカートリッジの場合について説明する。勿論、４種類以上の場合にも同様の効果を得ることができる。

図５に示される通り、可撓性容器３０は、現像装置２０が、画像形成装置本体に装着された場合において、重力方向において現像ローラの上部に配置されている。また現像装置２０Ｓ、２０Ａ及び２０Ｘの画像形成に係るローラ部材の配置関係及び寸法は夫々のプロセスカートリッジで共通化されている。そして、現像装置２０Ｓ、２０Ａ及び２０Ｘの順で、可撓性容器の重力が作用する方向における長さ（重力方向長さ）が長くなっている。尚、現像ローラ２３の長手方向の長さ（奥行）は、全ての可撓性容器において略同等の条件になっているものとする。これにより、可撓性容器３０Ａ（第３現像収容室）及び可撓性容器３０Ｘ（第２現像収容室）が、可撓性容器３０Ｓ（第１現像収容室）よりも大容量化できる。

現像装置２０Ｓ、２０Ａ、２０Ｘは画像品質を安定させるため、画像形成プロセスに関わる構成は概ね等しく構成する必要があり、どのモデルにおいても、画像形成に係る各種ローラの配置は共通し、同じモデルの画像形成装置に装着可能となっている。各種ローラには、トナー供給ローラ２４、現像ローラ２３、感光ドラム１１、帯電ローラ１２が含まれ、これらローラの断面における配置は、どのモデルのプロセスカートリッジにおいても同じになっている。本実施例においてはトナー２２の充填量が異なる分、可撓性容器３０と現像容器２１のみを鉛直上方に拡大している。

＜可撓性容器＞
次に、本発明に係る可撓性容器３０について図２、図６および図７を用いて説明する。

可撓性容器３０は現像容器２０に対して、現像容器２１に設けられた固定部２１ａでフック形状部材にて固定されている。もちろん固定方法はこれに限らず、例えば、両面テープ、楔状部材、熱溶着、超音波溶着、接着等でも良い。また、可撓性容器３０には、図６に示す様に現像剤を排出する現像剤排出口３０ｈ（３０ｈ１～３０ｈ４）が現像装置２１の長手方向Ｎに沿って設けられている。３０ｈ１と３０ｈ２間、３０ｈ２と３０ｈ３間、３０ｈ３と３０ｈ４間には、複数の現像剤排出口３０ｈを定義する連結部３０ｂ（３０ｂ１～３０ｂ３）も設けられている。

プロセスカートリッジＰが未使用状態である新品時には、現像剤排出口３０ｈ（３０ｈ１～３０ｈ４）が可撓性容器３０に対して剥離可能に溶着された封止部材３５で覆われることで、トナー２２は可撓性容器３０内に封止されている。また、封止部材３５は開封部材３４に対して結合されている。開封部材３４は、画像形成装置１００からの駆動力を受けて図２中の矢印Ｈ方向に回転可能な構成となっている。新品のプロセスカートリッジＰを画像形成装置１００に装着すると、開封部材３４は画像形成装置１００からの回転駆動力を受けて回転する。すると封止部材３５は可撓性容器３０から剥離され、開封部材３４に巻き取られる。これにより、可撓性容器３０の現像剤排出口３０ｈ（３０ｈ１～３０ｈ４）が露出し、可撓性容器３０内のトナー２２が現像容器２１下方に排出可能となる。

現像剤排出口３０ｈの露出後は図７に示す様に、開封部材３４と封止部材３５が一体となり駆動を続け、可撓性容器３０からトナー２２を排出する役割と、現像容器２１内でトナー２２を撹拌する役割を担う。以後、現像剤排出口３０ｈの露出後に開封部材３４と封止部材３５が一体となった物を撹拌部材３６と称す。なお、本実施例においては、トナー２２が収容された可撓性容器３０の封止部材３５を画像形成装置１００が自動で巻き取る構成としたが、封止部材３５をユーザ自身が除去する構成としても良い。

また、上に説明した現像装置２０は、開封部材３４と封止部材３５のみを備える場合を説明したが、それに限定されることはない。例えば、図８（ａ）に示すように、開封部材３４が、封止部材３５に加え、シート部材３７を備えるようにしても良い。シート部材３７の板バネ定数は、封止部材３５のバネ定数よりも大きい。これは、シート部材３７に現像剤の搬送機能をより持たせる為である。また、可撓性容器３０を繰り返し変形させる機能も強化させることができる。

また、以下の説明では、撹拌部材３６として回転動作する形態を説明するがそれに限定されない。可撓性容器３０に収容された現像剤の現像剤排出口３０ｈからの排出移動を促進できる部材であれば別の様態の撹拌部材でも良い。可撓性容器３０を繰り返し変形させる動作を行う撹拌部材であれば、それにより可能性収容器３０に収容された現像剤の現像剤排出口３０ｈの排出（移動）が促進されるので、同様の効果を得ることができる。例えば、図８（ｂ）に示すように、撹拌部材３６が、可撓性容器３０に突き当たる位置と、可撓性容器から離れる位置を直線的に往復動作しても良い。運動方向が図８（ｂ）中、矢印Ｉで示されている。尚、図８（ａ）及び（ｂ）では、プロセスカートリッジＰの現像装置２０側のみを示しており、実際には対応してドラム１１等が配置されている。

更に、以下の説明では、撹拌部材３６が可撓性容器３０の外側に配置される例を説明するが、その形態に限定されない。例えば、可撓性容器３０の内側に配置される場合でも、自重による圧力で凝集された現像剤（トナー２２）を解し、現像剤排出口３０ｈを介し、外側に排出できれば良い。

また、可撓性容器３０を有さず現像容器２１が直接的に現像剤を収容する場合に、その現像容器２１内に配置された撹拌部材３６を以下の説明に適用しても良い。この場合でも、自重による圧力で凝集された現像剤（トナー２２）を解することができるという意味で、類似した効果を得ることが出来る。

＜潤滑剤＞
封止部材３５によってトナー飛散を無くした一方で、未使用の新品状態では現像ローラ２３上にトナー２２が存在しないため、初期に現像ローラ２３を駆動させるには多大なトルクが必要となる。この状態で無理に駆動を掛けると、駆動を伝達するギア（不図示）が破損する可能性がある他、現像ローラ２３とトナー規制部材２５との摩擦によりトナー規制部材２５が現像ローラ２３の回転方向に捲れ上がることがある。これらの問題を回避するため、本実施例においては新品の現像ローラ２３に予め粉体の潤滑剤２８を塗布している。潤滑剤２８は、現像ローラ２３への付着性を考慮することは勿論、接触する部材との反応性が低いこと、後述の初期設置動作においてトナー２２と混在しても潤滑剤２８のみ現像して分離できることが好ましい。以上を鑑みて、本実施の形態では、ポリウレタン樹脂の真球状架橋微粒子であるダイミックビーズＵＣＮ－５０７０Ｄクリヤー（大日精化工業社製）を用いた。

粒径は質量平均粒子径７μｍで、電荷量は＋２０～５０μＣ／ｍｇに調整しており、新品状態の現像ローラ２３表面に３０ｍｇを塗布している。電荷量に関しては、現像ローラ２３上でトナー規制部材２５による摺擦によって電荷が飽和するまで付与された状態を測定した。電荷量の測定器は、ファラデーケージ内に潤滑剤２８を堰き止めるフィルター付きの吸引器を設置した機器を用い、吸引した潤滑剤２８の重量と電荷量を測定することで算出した。なお、潤滑剤２８の材料、形状、電荷量、塗布量に関してはこれに限るものではなく、各種構成に応じて適切に選定されるべきものである。

＜新品カートリッジ検知＞
プロセスカートリッジＰの使用履歴検知方法について、図１および図２を用いて説明する。

本実施例におけるプロセスカートリッジＰは、先に説明したように、プロセスカートリッジＰの識別情報（種別情報）や、各種部材の使用履歴、画像プロセス情報等を記憶できる記憶素子１５を備えている。尚、図４で説明したように、記憶素子１５は、記憶素子１５Ｙ、記憶素子１５Ｍ、記憶素子１５Ｃ及び記憶素子１５Ｋとして各プロセスカートリッジに個別に設けられている。以下、記憶素子１５と記載する場合には、基本的には、記憶素子１５Ｙ乃至Ｋの４つの記憶素子を対象にしているものとする。また、画像形成装置１００は、記憶素子１５と逐次通信するためのメモリ通信部７５を有しているため、記憶素子１５のデータを読み込こんで動作を変更することや、記憶素子１５に書き込まれた使用履歴のデータ等を更新することが可能である。

画像形成装置１００は、プロセスカートリッジＰが装着された際に、メモリ通信部７５で読み込んだ記憶素子１５のデータに使用履歴（プロセスカートリッジＰが動作した履歴）がない（ゼロ）場合、プロセスカートリッジＰは新品であると判断する。或いは、記憶素子１５の所定領域に、使用開始を示すフラグを設け、制御部５００が、メモリ通信部７５を介し、そのフラグを読み取ることで、装置本体に装着されたプロセスカートリッジが、新品か否かを判断するようにしても良い。

尚、新品とは使用前の初期状態を意味する。或いは、可撓性容器３０の中に収容された現像剤が未だ使用されていない状態を意味する。また、画像形成装置本体に装着された現像装置としてのプロセスカートリッジＰが初期状態のものか否かを制御部５００が判断するうで、記憶素子１５の使用履歴を読み取り、読み取られた情報に基づき判断する形態に限定されるものではない。例えば、プロセスカートリッジＰから突出したメカフラグを設ける。そして、初めてプロセスカートリッジＰが画像形成装置１００本体に装着されたときにメカフラグが本体所定部分に当接し退避し、以後突出しないようにすることで、制御部５００がメカフラグの退避状態を検出することで初期状態を判断しても良い。この場合には、制御部５００は、メカフラグが一旦カートリッジ内部に退避すると、フォトセンサを以後横切らないので、装着されたプロセスカートリッジＰが初期状態で無いと判断できる。

＜初期設置動作＞
画像形成装置１００は、新品カートリッジ検知によってプロセスカートリッジＰが新品であると判断された場合、現像装置２０に対して初期設置動作を行う。

現像装置２０は、新品状態では現像ローラ２３上にトナー２２がコートされていない状態であるため、トナー供給ローラ２４にトナーを含ませ、現像ローラ２３上にトナーを定常的に供給する事が出来るようにする必要がある。そうすることで現像ローラ２３上のコートを安定して形成でき、連続した画像形成が良好に行えるようになる。

以下に、図９のフローチャート図を用いて、本実施例における初期設置動作について詳細に説明する。

制御部５００は、電源ＯＮの状態においてプロセスカートリッジＰが装着されると、メモリ通信部７５を介して記憶素子１５のデータを読み込む（Ｓ１）。制御部５００により読み込まれる記憶素子１５から読みだされる情報には、プロセスカートリッジＰのＰＸなどの種別を示す識別情報、各種部材の使用履歴、画像プロセス情報等が含まれる。

制御部５００は、データを正しく読み込めない場合はプロセスカートリッジＰが正しく装着されていないと判断し、ユーザへ警告を報知し（Ｓ１０）、各周辺デバイスに指令を出し動作を終了する。一方、制御部５００は、データを正しく読み込めた場合は、プロセスカートリッジＰが新品かどうかを使用履歴から判断する（Ｓ２）。

制御部５００は、新品のプロセスカートリッジＰが１つも無い場合に初期設置動作が不要であると判断し、動作を終了して画像形成に備える。一方、制御部５００が、少なくとも１つの新品のプロセスカートリッジＰがあると判断した場合、モータＭ１及びモータＭ２、高圧電源５２０（電圧印加手段４００、４１０及び４２０）をＯＮし（Ｓ３）、各モータを５秒間駆動する（Ｓ４）。またこの時、制御部５００は高圧電源５２０を制御し、帯電ローラ１２に－１０００Ｖの電圧を印加することで感光ドラム１１の表面を－５００Ｖに帯電するとともに、現像ローラ２３へは－３５０Ｖ、１次転写ローラ３へは＋３００Ｖを印加する。これにより、現像装置２０内の封止部材３５を開封すると同時に、現像ローラ２３表面に付着させた＋極性の潤滑剤２８をドラムへ現像し、クリーニング部材１４まで移動させることができる。潤滑剤２８はクリーニング部材１４で掻き取られた後、感光ドラム１１とクリーニング部材１４との当接部に滞留することで、感光ドラム１１とクリーニング部材１４との間の潤滑剤の役割を果たす。

続いて制御部５００は、装着された新品プロセスカートリッジＰの中にプロセスカートリッジＰＸが少なくとも１本あるかどうかを判断する（Ｓ５）。当該判断は、制御部５００が、ステップＳ１で読み込んだプロセスカートリッジの識別情報（種別情報）を識別し、その識別結果に基づき行う。ステップＳ２０でも同様である。

ＰＸがあった場合、制御部５００は、記憶装置６０に格納してある後述の表１に示したプロセスカートリッジＰのモデルに応じた駆動時間テーブルからＰＸの値を参照する（Ｓ６）。

続いて制御部５００は、Ｓ６で参照した時間（５５秒）だけモータ駆動部５３０を介してモータＭ１及びモータＭ２の駆動を継続させる（Ｓ７）。ステップＳ７では、撹拌部材３６の動作時間をモデルＰＳ／ＰＡの際よりも延長させることで、撹拌部材の動作量をモデルＰＳ／ＰＡのときよりも多くしている。そして、このステップＳ７の動作が第２モードに対応する。モータＭ１及びモータＭ２が駆動している間は、撹拌部材３６の動作によって可撓性容器３０が一定間隔で力を受け変形を繰り返すため、トナー２２が可撓性容器３０内で解され、排出口３０ｈから一定量ずつ排出され続ける。Ｓ７でモータＭ１及びモータＭ２が所定時間の駆動を続けることで、現像ローラ２３への現像剤移動が促進され、初期設置動作後の画像出力で白抜け画像が発生するのを抑制できる。

その後、制御部５００が、モータ駆動部５３０を介しモータＭ１及びモータＭ２をＯＦＦするとともに、高圧電源５２０をＯＦＦし、更に感光ドラム１１と現像ローラ２３を離間させ（Ｓ８）、初期設置動作を終了する。感光ドラム１１と現像ローラ２３の離間は、制御部５００が不図示のアクチュエーターを動作させることで実現できる。

ここで、表１の駆動時間テーブルは、初期設置動作後の画像出力において白抜け画像が発生しない為には、Ｓ７、Ｓ２２及びＳ３２においてモータＭ１及びＭ２の駆動が何秒必要かを検討した結果を示している。例えばモデルＰＳの場合には必要最小限で４０秒の時間が必要であることが読み取れる。白抜け画像が発生した場合を（×）、発生しない場合を（○）で示している。

ＰＳに比べてトナー２２の充填量が多いＰＡでは、トナー２２の自重の効果で可撓性容器３０からのトナー排出が促されるため、初期設置動作におけるメインモータの駆動時間がより短くても白抜け画像が発生しない。

一方で、ＰＡよりも更にトナー２２の充填量が多いＰＸでは、トナーの自重で排出を促す効果よりも、自重による圧力でトナー２２が凝集してしまう影響が大きく、現像剤排出口３０において単位時間あたりに排出される量が減少していた。これは、トナーの自重によってトナー同士が凝集し、流動性が下がることによってトナー収容室（現像剤収容室）からトナーが排出されにくくなるためである。トナー排出性の低下を防ぐためにはトナー収容室のトナー排出口形状を変更する方法が考えられるが、排出口形状はシール部材の封止性と易開封性を保つ範囲で最大限に設計されている場合があり、更なる排出口の拡大は好ましくない場合がある。

また、充填量がかなり多い現像装置モデルにおいて排出性が低下する分を考慮して初期設置動作時間を定めると、充填量が少ないモデルにおいては必要以上の駆動がかかることで、生産性の低下やトナー劣化を招いてしまう。特に、可撓性容器の現像剤排出口を封止部材で封止し、ユーザへプロセスカートリッジが出荷される場合には、現像剤排出口の開口面積が狭いこともあり、この凝集の問題が顕著になる。尚、プロセスカートリッジがどのような姿勢で長時間置かれるかは問題でない。例えばプロセスカートリッジ２０Ｘが、図２に示すような姿勢（重力方向上方に可撓性容器３０が配置される）で長時間放置されたとしても、天地逆の姿勢や、９０°回転した姿勢で長時間放置されたとしても、トナー２２の凝集問題は発生する。そして、撹拌部材３６の動作により、この凝集の問題が解決される。

以上のことを踏まえ、白抜け画像を発生しないようにするためには初期設置動作においてＰＳよりも長い時間を要する。Ｓ７では、複数の新品プロセスカートリッジＰが装着された場合に、最も長い時間を要するモデルに合わせて駆動時間を決めないと白抜け画像が発生する恐れがあるため、Ｓ５においては、最も長い時間を要するＰＸから判断している。

制御部５００が、各プロセスカートリッジのモデルを記憶素子１５より読み取られた情報に基づき識別し、Ｓ５においてモデルＰＸが無いと判断した場合、Ｓ２０において次に長い時間を要するモデルＰＳが少なくとも１本あるかどうかを判断する。制御部５００が、モデルＰＳが本体に装着されていると判断した場合、Ｓ６と同様に記憶装置６０に格納してある駆動時間テーブルからモデルＰＳの値を参照する（Ｓ２１）。そして制御部５００は、読み込んだモデルＰＳに対応した時間（４０秒）だけモータ駆動部５３０を介してモータＭ１及びＭ２の駆動を継続する（Ｓ２２）。このステップＳ２２の動作が第１モードに対応する。

その後、制御部５００は、モータ駆動部５３０を介し、モータＭ１及びＭ２の駆動をＯＦＦとし（Ｓ８）、初期設置動作を終了し、画像形成に備える。そして、初期設置動作終了後、入出力インターフェース６００を介して、外部の周辺機器（例えばパーソナルコンピュータ）から印刷データが入力された場合には、この入力された印刷データに基づく画像形成プロセスが実行される。画像形成プロセスについて既に上で説明した通りである。

しかしながら、この通常の画像形成プロセス中は、開封部材３４による、封止部材３５の可撓性容器３０から剥離を伴う初期設置動作時とは異なる。通常の画像形成プロセス時には、Ｓ７、Ｓ２２及びＳ３２で説明したような撹拌部材３６の動作量（例えば撹拌継続時間）を異ならせることは基本的にない。即ち、現像装置２０による感光ドラム１１上の静電潜像の現像中は、Ｓ７、Ｓ２２及びＳ３２で説明したような撹拌部材３６の動作量（例えば撹拌時間や撹拌速度）を異ならせない。言い換えると、現像装置２０による感光ドラム１１上の静電潜像の現像中は、プロセスカートリッジのモデル（トナー収容容量）に係らず、撹拌部材３６を同じ又は略同じ動作量で駆動させる。なお、最後の記録媒体Ｓの定着が終了した後に画像形成装置１００で行われる後回転時（次の画像形成に向けての準備動作）に、プロセスカートリッジのモデルに応じて撹拌部材３６の動作条件を変更することは実施しても良い。即ち、図９のＳ７、Ｓ２２及びＳ３２と同じ関係で、撹拌部材３６の動作量を後回転時に変更しても良い。また、印刷データが入力されたときの画像形成前の準備動作である前回転時も同様である。これらのことは、後述の図１１のフローチャートについても同様である。

一方で、Ｓ２０においてＰＳのプロセスカートリッジが無いと判断した場合、装着された新品プロセスカートリッジＰは全てモデルＰＡであることになる。この場合、制御部５００は、Ｓ６同様に記憶装置６０に格納してある駆動時間テーブルからモデルＰＡの値を参照し（Ｓ３１）、ＰＡに対応した時間（３５秒）だけモータＭ１及びＭ２をモータ駆動部５３０を介して駆動させる（Ｓ３２）。その後制御部５００が、モータ駆動部５３０を介し、モータＭ１及びモータＭ２をＯＦＦし（Ｓ８）、初期設置動作を終了し、画像形成に備える。このステップ３２の動作が第３モードに対応する。

以上の初期設置動作を行うことで、様々なモデルの組み合わせで新品プロセスカートリッジＰを装着した際にも、過不足なく初期設置動作を終えることができ、生産性の低下やトナー劣化を抑制しつつ白抜けの無い良好な画像出力が可能となる。

〔実施例２〕
本実施例における画像形成装置２００については、実施例１の画像形成装置１００と異なる点のみ述べ、同一部材には同一符号を付し、同様の部分は説明を省略する。

＜画像形成装置２００＞
図１０は、実施例２に係る画像形成装置２００の主要断面図である。画像形成装置２００は、プロセスカートリッジＰの感光ドラム１１と中間転写体４を駆動するメインモータの他に、プロセスカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の現像装置２０毎に独立した駆動手段を備え、駆動速度も可変である。独立した駆動手段がモータＭ２１乃至モータＭ２４で示されている。プロセスカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の現像装置毎に駆動のＯＮ・ＯＦＦを切り替えられるため、それぞれが必要な時のみ現像ローラと感光ドラムを当接させ駆動することができ、トナー劣化を抑制することが可能である。また、感光ドラム１１と現像ローラ２３の接離を行う現像当接手段（不図示）もプロセスカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）毎に有しており、４つのプロセスカートリッジＰ毎に切り替えることが可能である。

＜画像形成装置２００の初期設置動作＞
図１１は、画像形成装置２００における初期設置動作時のフローチャート図である。

まずステップＳ５１、Ｓ５２及びＳ９０の処理は図９で説明したステップＳ１、Ｓ２及びＳ１０と同様なので詳しい説明を省略する。図１１のフローチャートでは、プロセスカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ及びＰＫの各々が個別に制御対象となる点が図９のフローチャートとは異なる。即ち、制御部５００により、Ｓ５３以降の処理がプロセスカートリッジ毎に行われることになる。

制御部５００は、新品のプロセスカートリッジＰが少なくとも１つ装着されていると判断した場合、各プロセスカートリッジＰ（ＰＹ～ＰＫ）について、新品カートリッジであるか否か、カートリッジモデルは何であるか、初期設置動作における駆動速度（撹拌部材３６の動作速度）をいくつにするかを判断する。これら処理がステップＳ５３～Ｓ６０の処理に対応する。

ここで一例として、ＰＹとして使用中のプロセスカートリッジＰＳ、ＰＭとして新品のプロセスカートリッジＰＳ、ＰＣとして新品のプロセスカートリッジＰＡ、ＰＫとして新品のプロセスカートリッジＰＸ、を装着した場合の動作を説明する。

まず、プロセスカートリッジＰＹについて、制御部５００は、記憶素子１５Ｙからメモリ通信部７５を介して読み取られた情報に基づき、プロセスカートリッジＰＹは新品ではないと判断し、Ｓ５３からＳ５９へ処理を進める。制御部５００は、後述する表３の駆動速度比テーブルから使用中カートリッジに対応する０を通信部７５を介して参照し、初期設置動作における駆動手段の駆動速度が決定する（Ｓ６０）。

次にプロセスカートリッジＰＭは、新品のモデルＰＳのプロセスカートリッジであるので、制御部５００は、通信部７５を介して、記憶素子１５Ｍから読み取った情報に基づき処理をＳ５３からＳ５４、Ｓ５６、Ｓ５７へと進める。尚、ステップＳ５４は、制御部５００が、ステップＳ５１で読み込んだプロセスカートリッジの識別情報（種別情報）を識別し、その識別結果に基づき行う。ステップＳ５６でも同様である。ステップＳ５７では、記憶装置６０に記憶された駆動速度比テーブルから新品ＰＳに対応する１．１４を読み込み、初期設置動作における駆動手段（モータＭ２２）の駆動速度を決定する（Ｓ５７）。このＳ５７で読み込まれる駆動速度比１．１４に対応する動作が第１モードに対応する。

次に、プロセスカートリッジＰＣは、新品のモデルＰＡのプロセスカートリッジであるので、制御部５００は、通信部７５を介して、記憶素子１５Ｃから読み取った情報に基づき処理をＳ５３からＳ５４、Ｓ５６、Ｓ５８、Ｓ６０へと進める。ステップＳ６０では、記憶装置６０に記憶された駆動速度比テーブルから新品ＰＡに対応する１．００を読み込み、初期設置動作における駆動手段（モータＭ２３）の駆動速度を決定する（Ｓ６０）。このＳ５８で読み込まれる駆動速度比１．００に対応する動作が第３モードに対応する。

次にプロセスカートリッジＰＫは、新品のモデルＰＸのプロセスカートリッジであるので、制御部５００は、通信部７５を介して記憶素子１５Ｋから読み取った情報に基づき処理をＳ５３からＳ５４、Ｓ５５、Ｓ６０へと進める。ステップＳ６０では、記憶装置６０に記憶された駆動速度比テーブルから新品ＰＸに対応する１．５７を読み込み、初期設置動作における駆動手段の駆動速度が決定する（Ｓ６０）。このＳ５５で読み込まれる駆動速度比１．５７に対応する動作が第２モードに対応する。第１モードや第３モードに比べ、最も動作量の大きい動作モードに対応する。

ここで、表３は初期設置動作における駆動手段の駆動速度比テーブルを表しており、通常の画像形成における駆動手段の駆動速度に対し初期設置動作中の駆動手段の駆動速度を何倍に設定するか、を表している。例えばＰＸであれば、通常の画像形成における駆動手段の速度に対して初期設置動作中は１．５７倍の速度で駆動するため、撹拌部材３６の駆動速度も通常の画像形成中に比べて１．５７倍になる。そのため、単位時間あたりに撹拌部材３６が可撓性容器３０からトナー２２を排出する作用が高まり、より短時間で初期設置動作を完了できる。通常の画像形成においては駆動手段の駆動速度を上げてしまうと画質の安定を損なう場合があるが、初期設置動作では画像形成は行わず、可撓性容器３０からトナー２２を必要量排出して現像ローラ２３表面へ安定して付着させることが目的なので問題ない。表３の駆動速度比テーブルは、可撓性容器３０からのトナー排出性が最も高いＰＡを基準として、単位時間当たりのトナー排出量を凡そ等しくするにはＰＳおよびＰＸを何倍の速度で駆動しなければならないかを予め測定しておくことで作成できる。なお、既に使用中のカートリッジは初期設置動作が不要であるため０としてあり、駆動しないことを表している。

次に、制御部５００は、Ｓ５３からＳ６０までの処理を、全てのカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）に対して行った後、新品であるプロセスカートリッジＰＭ、ＰＣ及びＰＫのみ感光ドラム１１と現像ローラ２３とを当接させる。その後、制御部５００は、モータＭ２２、Ｍ２３及びＭ２４を、夫々に対応してステップＳ６０で決定した駆動速度に従い駆動させる。この時、ＰＹの現像装置２０は駆動されず、ＰＭの現像装置２０は通常の画像形成時の１．１４倍、ＰＣの現像装置２０は通常の画像形成時と同速、ＰＫの現像装置２０は通常の画像形成時の１．５７倍で４０秒間駆動される（Ｓ７１）。その後、制御部５００は、全モータをＯＦＦするとともに感光ドラム１１と現像ローラ２３とを離間させ（Ｓ７２）、画像形成に備える。

新品プロセスカートリッジＰのモデルに合わせて駆動手段（モータ）の駆動速度を適切に設定することで、どのモデルのプロセスカートリッジＰでも同一時間で終えることができる。さらに、既に使用中のプロセスカートリッジＰにおいては余分な駆動を行わないことで、トナーの劣化を抑制することができる。

尚、図１０に示されるような、各現像装置に対応して個別にモータを備える画像形成装置２００について、何らかの制約でモータの回転速度を更に上げることができない場合もあり得る。その場合には、通常のモータ回転速度で、実施例１で説明した仕組みで、駆動時間をプロセスカートリッジモデルに合わせて変更すれば良い。このように、本実施例では、撹拌部材のプロセスカートリッジモデルに応じた適切な動作量を、撹拌部材の駆動時間を変更することでも達成できるし、駆動速度を変更することで達成することもできる。また駆動量を変更する際に駆動速度を変更することは実施例１にも適用可能であるし、また駆動量変更に、駆動時間及び駆動速度の両方を変更しても良い。

以上の初期設置動作を行うことで、様々なモデルの組み合わせで新品プロセスカートリッジＰを装着した際にも過不足なく初期設置動作を終えることができ、生産性の低下やトナー劣化を抑制しつつ白抜けの無い良好な画像出力が可能となる。

２ 露光装置
３ １次転写ローラ
４ 中間転写体
５ ２次転写ローラ
６ 定着装置
１１ 感光ドラム
１２ 帯電ローラ
１４ クリーニング部材
１５ 記憶素子
２１ 現像容器
２２ トナー
２３ 現像ローラ
２４ トナー供給ローラ
２５ トナー規制部材
２８ 潤滑剤
３０ 可撓性容器
３４ 開封部材
３５ 封止部材
５２０ 高圧電源
６０ 記憶装置
７５ 通信手段
１００ 画像形成装置
２００ 画像形成装置

Claims (12)

1. 像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、
   現像剤を収容した現像剤収容室と、
   前記現像剤収容室から前記現像剤担持体への前記現像剤の移動を促進する撹拌部材と、
   を備えた現像装置を装置本体に装着した状態で動作する画像形成装置であって、
   装着された現像装置の種別を識別する識別手段を有し、
   使用前の初期状態の現像装置が装着されたときに、前記識別手段による識別結果が、第１の量の現像剤を収容した第１現像装置に対応する場合は、前記撹拌部材は、第１モードで動作し、
   前記初期状態の現像装置が装着されたときに、前記識別手段による識別結果が、第１の量よりも多い第２の量の現像剤を収容した第２現像装置に対応する場合は、前記撹拌部材は、第２モードで動作し、
   前記第２モードにおける前記撹拌部材の第２動作量は、前記第１モードにおける前記撹拌部材の第１動作量よりも多く、前記現像剤収容室は現像剤を排出する排出口を備え、前記第１モード及び前記第２モードの動作は、前記排出口を封止する封止部材が除去された後、且つ外部からの印刷データに基づく画像形成プロセス実行前に行われることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記初期状態の現像装置が装着されたときに、前記識別手段による識別結果が、第１の量よりも多く、前記第２の量よりも少ない現像剤を収容した第３現像装置に対応する場合は、前記撹拌部材は、第３モードで動作し、
   前記第３モードにおける前記撹拌部材の第３動作量は、前記第１動作量及び前記第２動作量よりも少ないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記撹拌部材が、前記第２モードで動作するとき、前記撹拌部材の動作速度は前記第１モードにおける前記撹拌部材の動作速度よりも速いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記撹拌部材が、前記第２モードで動作するとき、前記撹拌部材の動作時間は前記第１モードにおける前記撹拌部材の動作時間よりも長いことを特徴とする請求項１又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記撹拌部材が、前記第３モードで動作するとき、前記撹拌部材の動作速度は、前記第１モード及び前記第２モードにおける前記撹拌部材の動作速度よりも遅いことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
6. 前記撹拌部材が、前記第３モードで動作するとき、前記撹拌部材の動作時間は、前記第１モードにおける前記撹拌部材の動作時間よりも短く、前記第２モードにおける前記撹拌部材の動作時間よりも短いことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
7. 前記現像装置としての第１色の現像装置及び第２色の現像装置と、
   前記第１色の現像装置における第１撹拌部材を駆動する第１駆動手段と、
   前記第２色の現像装置における第２撹拌部材を駆動する第２駆動手段と、
   制御手段と、を有し、
   前記識別手段は、前記第１色の現像装置及び前記第２色の現像装置の識別結果に基づき、前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段を介し、前記第１撹拌部材及び前記第２撹拌部材の夫々を前記第１モード及び前記第２モードの何れかのモードで独立して制御す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。
8. 前記現像剤収容室は可撓性容器からなり、前記排出口から排出される前記現像剤が前記現像剤担持体に供給され、
   前記撹拌部材は、前記第１モード及び第２モードの夫々で、前記可撓性容器を繰り返し変形させる動作を、第１動作量及び第２動作量だけ動作することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記撹拌部材は、前記封止部材及び、前記封止部材が固定された開封部材を含み、
   前記第１モード及び第２モードにおける動作は前記開封部材の回転であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記現像装置が前記装置本体に装着された場合に、重力方向において、前記現像剤収容室は、現像ローラの上部に配置され、
    前記第２現像装置が前記装置本体に装着されたときの第２現像剤収容室の重力方向の長さは、前記第１現像装置が前記装置本体に装着されたときの第１現像剤収容室の重力方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記現像装置が前記装置本体に装着された場合に、重力方向において、前記現像剤収容室は、現像ローラの上部に配置され、
    前記第１、前記第２及び前記第３現像装置が前記装置本体に装着されたときの、各現像剤収容室の重力方向における長さは、第１現像収容室の重力方向長さ＜第３現像収容室の重力方向長さ＜第２現像収容室の重力方向長さの関係を持つことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
12. 前記現像剤担持体、前記像担持体及び前記像担持体を帯電する為の帯電部材の配置関係は、前記第１現像装置と前記第２現像装置において共通していることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の画像形成装置。

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