JP2003186369A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 未使用カートリッジの装着時に実行される初
期化サイクルにおいて、プロセススピードの高速化を妨
げることなく、そのカートリッジの現像装置の現像ロー
ルとブレードの間で発生する異常音を抑制することがで
きる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 カートリッジとして未使用のカートリッ
ジを装着した際に実行される初期化サイクルにおける回
転駆動装置の回転速度（Ｖ２）を、それ以外の時期に実
行される通常の初期化サイクルにおける当該回転速度
（Ｖ１）よりも低速（Ｖ２＜Ｖ１）に変更する制御手段
を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像剤からなる画
像を形成するプリンタ、複写機、複合機等の画像形成装
置に係り、特に、その回転部品に当接する当接部材から
の異音の発生を防止し得る画像形成装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式等を利用した画像形成装置
においては、感光体等からなる像担持体を帯電装置によ
り一様に帯電してから、その帯電面に潜像形成装置によ
り画像情報に基づく静電潜像を形成し、その潜像を現像
装置から供給する現像剤により現像して可視像とした
後、その可視像を転写装置により転写材に直接に又は中
間体を介して転写し、その転写時又は転写後に定着装置
により転写材に定着することにより、現像剤からなる画
像を形成するようになっている。

【０００３】そして、この種の画像形成装置では、現像
装置を含む構成部品を一体化してその全体を画像形成装
置本体に対し着脱可能としたカートリッジとして構成し
ていることが多い。このカートリッジ化により、例え
ば、そのカートリッジをはじめ本体側の他の構成部品に
ついてのメンテナンス作業や消耗部品等の交換作業を容
易なものにしている。近年では、少なくとも像担持体と
現像装置を一体化したプロセスカートリッジとして構成
することも増えている。ちなみに、このプロセスカート
リッジには、さらに帯電装置や像担持体の清掃装置など
を追加して一体化させたものもある。

【０００４】また、前記像担持体や、現像装置を構成す
る現像ロール及び攪拌搬送部材などを回転させる電動モ
ータ、駆動伝達機構等にて構成される回転駆動装置を、
電源の投入時や、開閉扉、開閉カバー等の開閉部材の閉
時（閉じた時）に所定の時間だけ作動させて所要の初期
化処理を行う初期化サイクルを実行するように構成した
ものがある。開閉部材の開閉動作については、例えば、
インターロックスイッチなどにより検知して把握するよ
うになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
画像形成装置にあっては、上記カートリッジとして未使
用（新品）のカートリッジを装着した場合、その装着終
了後における電源の投入又は開閉部材の閉じ動作により
初期化サイクルが実行されるが、その初期化サイクルに
おいて、現像装置等から異常音（鳴き）が発生するとい
う問題がある。

【０００６】かかる異常音は、現像装置を構成する現像
ロールに所定の圧力で当接するブレード（摩擦帯電ブレ
ード）が、初期化サイクルで回転する現像ロールとの間
の接触摩擦により、その現像ロール表面との当接部で小
刻みにスリップするように振動する挙動（スティックス
リップ現象）を起することにより発生している。特に、
近年の生産性向上の要求に対応するための画像形成プロ
セススピードの高速化により、上記スティックスリップ
現象の振動周期が短くなって高周波音を発生するように
なり、これが鳴き音のような異常音として聞こえるよう
になってきている。また、このような異常音は、未使用
の現像装置における現像ロールに現像剤が十分に供給さ
れていない状態にあるときに顕著に発生する傾向にあ
る。しかも、かかる異常音は高温高湿の環境下にあるほ
ど発生しやすい傾向もある。

【０００７】また、このような画像形成装置では、その
異常音の発生に加えて、プロセススピードの高速化の影
響により、使用中カートリッジと未使用カートリッジの
いずれであってもしばらく放置された状態に置かれてか
ら最初の初期化サイクル（未使用カートリッジの場合に
はその装着後の初期化サイクル）が実行された場合、回
転駆動対象となる部品の回転負荷が増加して回転駆動装
置にも大きな負荷がかかり、時には回転する部品（例え
ば攪拌搬送部材）が破損することもある。

【０００８】具体的には、カートリッジが高温高湿の環
境下で放置された場合には、現像装置に収容されている
現像剤が凝集した状態となるため、その現像装置内で回
転して現像剤を攪拌し搬送するための攪拌搬送部材の回
転負荷が増加し、それが回転駆動装置に負荷をかけるこ
とになる。また、カートリッジとして、像担持体を清掃
するクリーニングブレードをも装備するプロセスカート
リッジを使用した場合には、かかるプロセスカートリッ
ジを低温低湿の環境下に放置したときには、そのクリー
ニングブレードの物性（硬度など）が低温低湿環境下に
おかれて変化し、かかるブレードが当接する像担持体と
の間における摩擦抵抗が大きくなって像担持体の回転負
荷が増加し、それが回転駆動装置に負荷をかけることも
ある。後者のような負荷の増大は、現像装置の現像ロー
ルに当接するように配置されるブレードの物性が変化す
ることによってもある程度発生する。

【０００９】本発明は、これらの実情に鑑みてなされた
ものであり、その主な目的とするところは、プロセスス
ピードの高速化を妨げることなく、未使用カートリッジ
の装着時に実行される初期化サイクルにおいて現像装置
の現像ロールとブレードの間で発生する異常音を抑制す
ることができる画像形成装置を提供することにある。ま
た、その異常音の抑制に加えて、しばらく放置した後の
最初の初期化サイクルにおける回転駆動装置への負荷の
増大を低減することもできる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】本発明の画像形成装置
は、画像情報に基づく静電潜像が形成される像担持体
と、この像担持体に前記静電潜像を現像するための現像
剤を供給する現像ロール、この現像ロールに当接するブ
レード及び現像ロールに現像剤を攪拌して搬送する攪拌
搬送部材を有する現像装置と、この現像装置により現像
された可視像を転写材に転写する転写装置と、前記像担
持体、現像ロール及び攪拌搬送部材を少なくとも回転さ
せる変速可能な回転駆動装置とを備え、少なくとも前記
現像装置を含む構成部品を一体化してその全体で着脱可
能としたカートリッジとして構成するとともに、前記回
転駆動装置を電源投入時又は開閉部材の閉時に所定の時
間だけ作動させて初期化処理を行う初期化サイクルを実
行する画像形成装置において、前記カートリッジとして
未使用のカートリッジを装着した際に実行される初期化
サイクルにおける前記回転駆動装置の回転速度を、それ
以外の時期に実行される通常の初期化サイクルにおける
当該回転速度よりも低速に変更する制御手段を設けたこ
とを特徴とするものである。

【００１１】ここで、回転駆動装置は、像担持体、現像
ロール及び攪拌搬送部材を１つの駆動源（電動モータ）
を用いてその駆動力を分配伝達させることにより回転さ
せるものであればよいが、複数の駆動源を用いて１つ又
は複数の対象部品を専用に回転させるものであってもよ
い。また、回転駆動装置の変速機能は、少なくとも、駆
動源自体、又は駆動源の駆動力を回転対象部品に伝達す
る駆動伝達機構（ギア機構、ベルト機構など）のいずれ
か一方を備えていればよい。

【００１２】現像装置は、通常、主にトナーからなる一
成分現像剤を使用する一成分現像装置である。ブレード
は、ゴム等の弾性材料からなる当接材にて構成されるも
のである。転写材は、記録用紙、ＯＨＰシ−ト、薄紙、
ハガキ、封筒等である。

【００１３】制御手段により変更する回転速度の低速に
する割合（減速比率）は、前記した異常音の発生等を抑
制することが可能であれば特に限定されるものではない
が、例えば通常の初期化サイクルにおける回転駆動装置
の回転速度に対して０．３〜０．８倍の速度、より好ま
しくは０．４〜０．６倍の速度にするとよい。なお、通
常の初期化サイクルにおける回転駆動装置の回転速度
は、通常、画像形成時のプロセススピードと同じにする
が、必要により異ならせても構わない。回転駆動装置が
現像ロールを専用の駆動源により回転させるものである
場合には、少なくともその現像ロールを回転させる回転
駆動装置の回転速度を低速に変更すればよい。

【００１４】このような本発明の画像形成装置によれ
ば、未使用のカートリッジを装着した際に実行される初
期化サイクルにおいては、制御手段により回転駆動装置
の回転速度が通常の初期化サイクルにおけるそれよりも
低速に変更される。これにより、未使用カートリッジ装
着時の初期化サイクルでの現像ロールの回転速度も低速
になり、かかる現像ロールとブレード間におけるスティ
ックスリップ現象がほとんど発生しないか又は極わずか
に発生する程度に抑えられる。この結果、現像ロールと
ブレード間における異常音の発生が抑制される。

【００１５】また、本発明の画像形成装置においては、
装置内の環境条件を検知する環境検知手段を設け、前記
制御手段について、その環境検知手段の検知情報に基づ
いて前記未使用カートリッジ装着時の初期化サイクル又
は通常の初期化サイクルのいずれか一方又はその双方に
おける前記回転駆動装置の回転速度を低速に変更するよ
うに構成するとよい。

【００１６】この場合、環境検知手段は、装置内の温度
及び湿度で定まる環境条件を検知するものであり、具体
的には、その環境条件を直接的に測定する湿度センサや
温度センサ、あるいは、湿度や温度の変化に伴って変化
する物理量（例えば転写装置の転写部材の抵抗値）を直
接的若しくは間接的に測定する検知手段であればよい。
この環境条件の検知情報と予め定める閾値とを対比して
低速への変更の要否を判定するように設定する。この
際、各環境条件に応じが低速比率を複数用意しておき、
各環境条件に応じた低速比率を選定するように構成して
もよい。

【００１７】このように構成した場合には、制御手段に
おいて環境検知手段からの検知情報により環境条件が把
握されており、未使用カートリッジ又は画像形成装置が
しばらく放置されたときがあっても、その後の最初に実
行されるすべての初期化サイクルにおいて回転駆動装置
に回転負荷がかかるような環境条件であると判断される
と、その回転駆動装置の回転速度が低速モードに変更さ
れる。これにより、放置時の環境条件の影響を受けるこ
とによって発生し得る回転駆動装置への負荷の増加が低
減されるようになる。

【００１８】さらに、本発明の画像形成装置において
は、制御手段について、未使用カートリッジ装着時の初
期化サイクルにおける前記回転駆動装置を、前記通常の
初期化サイクルにおける当該回転駆動装置の作動時間よ
りも長く作動させるように構成するとよい。

【００１９】この場合、作動時間の長くする割合は、少
なくとも現像装置の攪拌搬送部材が長めに回転して現像
ロール側に現像剤が十分に供給されるに十分な時間に設
定すればよく特に限定されるものではないが、通常の初
期化サイクル時の作動時間に対して３〜８倍の時間に設
定するとよい。ただし、あまり長い時間に設定すると、
初期化サイクルに要する時間が増加して待ち時間が多く
なり使い勝手が悪くなるため適宜時間に設定することが
望ましい。

【００２０】このように構成した場合には、未使用カー
トリッジにおける現像装置の現像ロールに現像剤が十分
に供給されるようになる。これによって、現像ロールと
ブレード間における異常音の発生がより一層抑制される
ようになる。

【００２１】そして、上記各構成からなる画像形成装置
においては、装着されるカートリッジが未使用カートリ
ッジであるか否かの判別を以下のような手段により行う
とよい。

【００２２】例えば、カートリッジとして使用関連情報
を記憶保持するメモリ部品が取り付けられたカートリッ
ジを使用し、制御手段について、未使用カートリッジを
装着した際に当該カートリッジのメモリ部品に記憶保持
されている使用関連情報に基づいて未使用カートリッジ
の判別を行うように構成する。

【００２３】この場合、使用関連情報は、装着されたカ
ートリッジが未使用のものであることが識別できるよう
な情報であれば特に限定されるものではない。また、か
かるカートリッジを使用し始めた段階でその使用が開始
された情報をメモリ部品に使用関連情報の一部として記
憶保持させるとよい。この構成の場合には、メモリ部品
からの使用関連情報により未使用カートリッジであると
判別できるので、例えば使用途中のカートリッジをメン
テナンス時等に着脱操作するようにときがあっても、そ
のメモリ部品から未使用品であるとの識別情報が得られ
ないため、誤認するようなことがなく正確な判別が可能
となる。

【００２４】また、現像装置として現像ロールの下方に
形成される現像剤溜まり空間部を有するとともにその空
間部の現像剤残量を検知する残量検知手段が取り付けら
れた現像装置を使用し、制御手段について、カートリッ
ジを装着した際に当該カートリッジの現像装置における
残量検知手段の検知情報に基づいて未使用カートリッジ
の判別を行うように構成する。

【００２５】この場合、残量検知手段は、残量の有無を
単に検知するものであっても、残量の量自体を検知し得
るものであってもよい。検知情報は、残量なしか又は残
量が所定量以下であるかのいずれかの情報であればよ
い。この構成の場合には、前記したメモリ部品を装備さ
せないカートリッジの代替手段として適用できる。

【００２６】さらに、上記各構成からなる画像形成装置
においては、ブレードの当接時の線圧が１３０ｇ／ｃｍ
²以上に設定されていることが好ましい。このように比
較的高い線圧に設定した場合には、現像ロールへの均一
な当接が可能となる反面、鳴き異常音が発生しやすくな
るが、かかる異常音の発生についても抑制される。

【００２７】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１は、本発明
の実施の形態１に係るプリンタを示すものである。この
プリンタは、支持フレーム、外装カバー等からなる本体
１と、この本体１の内部に配置形成される作像部２、給
紙部３、定着部４及び用紙搬送路５とでその主要部が構
成されている。

【００２８】作像部２は、感光ドラム１１、ロール式の
帯電装置１２、潜像形成装置１３、現像装置１４、ロー
ル式の転写装置１５及びクリーニング装置１６等からな
るものである。この作像部２は、図２に示すように、そ
の感光ドラム１１と帯電装置１２と現像装置１４とクリ
ーニング装置１６とが一体化され、本体１に対して着脱
自在に装着される構造のプロセスカートリッジ１０とし
て構成されている。プロセスカートリッジ１０は、感光
ドラム１１の劣化時期、現像装置１４の現像剤残量時期
等の情報に基づいて新しいプロセスカートリッジに交換
される。

【００２９】まず作像部２では、円筒状の回転支持体の
周面に有機光導電材料等からなる感光層が形成された構
造からなり、矢印Ａ方向に所定の速度で回転駆動する感
光ドラム１１の周面（感光層）が、帯電装置１２により
一様に帯電される。帯電装置１２は、感光ドラム１１の
周面と接触した状態で回転する帯電ロールに帯電用電圧
（帯電バイアス）を印加することで帯電を行うようにな
っている。この帯電装置１２では、感光ドラム１１の感
光層が負帯電性であるため、帯電ロールに対して負極性
の直流に交流を重畳してなる帯電バイアスを印加してい
る。

【００３０】この一様に帯電された感光ドラム１１の周
面には、潜像形成装置１３により画像情報に応じた静電
潜像が形成される。潜像形成装置１３は、原稿読取装置
や外部接続機器から入力される画像情報を所定の画像処
理して得られる画像信号に基づいて半導体レーザ等の発
光源から発する光Ｂｍを、所定の光学系部品（レンズ
類、反射ミラー、回転多面鏡等）を介して感光ドラム１
１の周面に導き走査露光することで潜像を形成するよう
になっている。光Ｂｍについては、プロセスカートリッ
ジ１０の帯電装置１２と現像装置１４の間に形成するス
リット状の間隙部１０ａを通過させて感光ドラム１１に
照射させている。

【００３１】感光ドラム１１上に形成された静電潜像
は、現像装置１４により現像されて顕像化される。現像
装置１４は、トナーからなる一成分現像剤（Ｇ）を使用
する一成分現像装置であり、一成分現像剤を収容するハ
ウジング２０の内部で回転するアジテータ２１で攪拌さ
れつつ搬送される現像剤が、感光ドラム１１と対向する
位置で回転する現像ロール２２に供給された後、その現
像ロール２２の周面に当接する摩擦帯電ブレード２３に
よって摩擦帯電されつつ現像ロール２２上に薄層状に担
持された状態で感光ドラム１１と近接対向する現像域ま
で搬送される。しかる後、現像ロール２１にて搬送され
た現像剤が感光ドラム１１の潜像部分のみに静電的に付
着し、これにより感光ドラム上に一成分現像剤からなる
トナー像が形成される。

【００３２】現像装置１４におけるハウジング２０は、
現像剤を収容する収容部２０ａと、その収容部２０ａと
開口部２０ｂを介して連通する現像ロール配置部２０ｃ
とが主に形成されたものである。現像ロール配置部２０
ｃの下方部位は、現像剤を一時的に溜めておく空間スペ
ースが確保された現像剤溜り空間部２０ｄとして形成さ
れている。アジテータ２１は、本体の収容部２０ａ内で
回転する軸２１ａのフィルム材料を取り付けて構成され
ており、矢印方向に回転する。現像ロール２２は、図２
や図３に示すように、本体の現像ロール配置部２０ｃ内
で回転する円筒状のスリーブ２２ａとそのスリーブ２２
ａの円筒内部に配置される複数の磁極Ｎ，Ｓからなるマ
グネットロール２２ｂとで構成されており、そのスリー
ブ２２ａに現像バイアス（直流に交流を重畳した電圧）
を印加するようになっている。摩擦帯電ブレード２３
は、図２や図３に示すように、ゴム製の当接部材２３ａ
を支持板２３ｂにより支持し、その支持板２３ｂをホル
ダー２３ｃを介してハウジング２０の取付け部位に取り
付けたものである。また、このブレード２３は、その各
構成部品の材質や厚さ、その全体の取り付け状態等を適
宜選定又は調整することにより、当接部材２３ａが現像
ロール２２に所定の線圧で当接するように取り付けられ
ている。

【００３３】このようにして作像される感光ドラム１１
上のトナー像は、転写装置１５により、給紙部３から搬
送供給される記録用紙Ｐに静電的に転写される。転写装
置１５は、感光ドラム１１の周面に接触して回転する転
写ロール（１５ａ）にトナーの帯電極性（この例では負
極性）とは逆極性（この例では正極性）の帯電用電圧を
印加した状態で、その転写ロールと感光ドラム１１との
間（ニップ部）に記録用紙Ｐを挿通させることによりト
ナー像の記録用紙Ｐへの静電転写を行うようになってい
る。この転写後の感光ドラム１１の周面は、クリーニン
グ装置１６のゴム製のクリーニングブレード１６ａによ
り残留トナー等が掻き取られて清掃される。

【００３４】給紙部３は、本体１に対して出し入れ可能
（着脱自在でもある）に装着された用紙カセット３０
ａ，３０ｂのトレイ３１上に複数枚の記録用紙Ｐを積載
収容し、その記録用紙Ｐを送出ロール３１及び捌き部材
（例えばリタードパッドアーム）３２等により最上側か
ら１枚ずつ順次送り出すようになっている。また、この
用紙カセット３０から送り出された記録用紙Ｐは、給紙
部３と作像部２（の転写部位）の間を結ぶ給紙用の用紙
搬送路５ａ内に配置されて回転するレジロール（対）５
０により一旦制止させられた後、前記転写のタイミング
に合わせて送り出され、用紙搬送路５ａを構成する搬送
ガイド部材５１に案内されつつ感光ドラム１１と転写ロ
ールの間に送り込まれる。ちなみに、現像装置１４のハ
ウジング２０における現像ロール２２の配置位置からレ
ジロール５０と対向する位置までの下面部２０ａは、給
紙用の用紙搬送路５ａの搬送ガイドとして機能するよう
になっている。

【００３５】作像部２の転写部位（感光ドラムと転写ロ
ールのニップ部）においてトナー像が転写された記録用
紙Ｐは、作像部２と定着部４の間を結ぶ中継用の用紙搬
送路５ｂ内に配置される除電装置（除電針）１７により
除電されつつ感光ドラム１１から剥離された後、用紙搬
送路５ｂを構成する搬送ガイド部材５２に案内されつつ
定着部４に送り込まれる。

【００３６】定着部４は、筐体４０内に圧接した状態で
回転するように配置された加熱ロール４１及び加圧ロー
ル４２の間（ニップ部）に記録用紙Ｐを通過させること
でトナー像を記録用紙Ｐに熱定着させるようになってい
る。この定着部４で定着された後の記録用紙Ｐは、定着
部４と本体１の上面側に形成された排紙トレイ部１ａと
を結ぶ排紙用の用紙搬送路５ｃを構成する搬送ガイド部
材５３に案内されつつ、その用紙搬送路５ｃの途上に配
置されて回転する排出ロール（対）５４により排出口１
ｂを経て排紙トレイ部１ａ上に排出される。以上のプロ
セスにより、１枚の記録用紙Ｐに対する画像形成（プリ
ント）が行われる。

【００３７】また、作像部２は、図４に示すように、感
光ドラム１１が駆動モータ（ステッピングモータなど）
６０の駆動力がギア列からなる駆動伝達機構（単に点線
で結んで略して示している）６１により矢印方向に回転
駆動されるようになっている。また、プロセスカートリ
ッジ１０の現像装置１４については、カートリッジ１０
を本体１に装着すると、その現像ロール２２が感光ドラ
ム１１と駆動伝達機構６１のギアどうしでかみ合った状
態になることで矢印方向に回転し、また、そのアジテー
タ２１が現像ロール２２と駆動伝達機構６１のギアどう
しで常にかみ合っていることにより矢印方向に回転する
ようになっている。

【００３８】さらに、このプリンタでは、図４に示すよ
うに、マイクロコンピュータ等にて構成される制御装置
７により、本体１の電源を投入した時又は本体１の開閉
外装カバーを開けた後に閉じた時に、駆動モータ６０を
所定の時間Ｔ１（例えば３〜４秒間）だけ作動させて初
期化処理（例えば、感光ドラム１１のクリーニング処理
や転写ロール１５ａの静電的なクリーニング処理）を行
う初期化サイクルを実行するように設定されている。図
３中の符号７１は電源スイッチＳＷ１、７２は開閉外装
カバーの開閉動作を検知するインターロックスイッチＳ
Ｗ２を示す。

【００３９】そして、このプリンタにおいては、図４や
図５に示すように、プロセスカートリッジ１０として未
使用（新品）のカートリッジを装着した際に実行される
初期化サイクルにおいて、制御装置７により駆動モータ
６０の回転速度Ｖ２を、それ以外の時期に実行される通
常の初期化サイクルにおける当該回転速度Ｖ１よりも低
速（Ｖ２＜Ｖ１）に変更するように設定されている。

【００４０】回転速度Ｖ１は、画像形成プロセス時にお
けるプロセス速度と同じ速度に設定している。また、回
転速度Ｖ２は、０．３〜０．８Ｖ１の範囲内で設定して
いる。図４における符号１５ａは転写用の電源装置、６
３は駆動モータ６０の動作（回転速度の変更を含む）を
制御するコントローラである。

【００４１】また、この実施の形態では、プロセスカー
トリッジ１０として使用関連情報を記憶保持するメモリ
部品（書き換え可能なメモリ：ＲＯＭなど）１８が取り
付けられたカートリッジを使用し、カートリッジ装着時
に、そのメモリ部品１８が本体１側に設けられた制御装
置７と接続されている接続端子７３と結合し、メモリ部
品１８と制御装置７との間での情報交換が可能になって
いる。これにより、メモリ部品１８に記憶保持されてい
る使用関連情報（未使用であることを示す識別情報な
ど）により未使用のプロセスカートリッジであるか否か
が判別できるようになっている。

【００４２】また、プロセスカートリッジ１０について
は、本体１の排紙トレイ部１ａを開閉可能な外装カバー
で形成し、この排紙トレイ部１ａの外装カバーを開けた
状態にしてからそのカートリッジ１０の着脱作業を行う
ようになっている。排紙トレイ部１ｂの外装カバーの開
閉動作は、インターロックスイッチ（ＳＷ２）７２によ
り検知される。

【００４３】以下、プロセスカートリッジ１０の装着時
に実行される初期化プロセスの動作について説明する。

【００４４】図５に示すように、電源がＯＮになるか又
はインターロックスイッチＳＷ２がＯＮ（外装カバーの
閉じた状態が検知されること）になると（ステップＳ１
０）、制御装置７によってプロセスカートリッジ（以
下、単に「ＣＲＵ」ともいう）１０におけるメモリ部品
１８の使用関連情報が読み出され（Ｓ１１）、装着され
ているカートリッジ１０が未使用のＣＲＵであるか否か
が判別される（Ｓ１２）。このようにカートリッジに固
有の使用関連情報に基づいて判別を行うことにより、例
えばカートリッジの新旧にかかわらずその装着状態を単
に検知する検知情報に基づいて判別を行う場合に比べ、
その判別の誤認が発生することがない。

【００４５】未使用ＣＲＵでない場合には、コントロー
ラ６３が駆動モータの回転速度として「通常時の回転速
度Ｖ１」との通常の制御内容に基づき、駆動モータ６０
を通常時の回転速度Ｖ１で所定の時間Ｔ１だけ作動させ
て初期化サイクルを実行する（Ｓ１６）。これにより、
その初期化サイクルにおいては、感光ドラム１１、現像
ロール２２及びアジテータ２１が通常時の回転速度Ｖ１
に基づいてそれぞれ回転することになる。この場合、プ
ロセスカートリッジ１０は使用中のＣＲＵであるため、
現像ロール２２等が通常時の回転速度で回転しても、摩
擦帯電ブレード２３と現像ロール２２間での異常音が発
生することはない。

【００４６】一方、未使用ＣＲＵである場合には、コン
トローラ６３が駆動モータの回転速度として「低速の回
転速度Ｖ２」との制御内容に切り換え、駆動モータ６０
を低速の回転速度Ｖ２で所定の時間Ｔ１だけ作動させて
初期化サイクルを実行する（Ｓ１３）。これにより、そ
の初期化サイクルにおいては、感光ドラム１１、現像ロ
ール２２及びアジテータ２１が通常時の回転速度Ｖ１よ
りも遅い低速の回転速度Ｖ２に基づいてそれぞれ回転す
ることになる。この結果、摩擦帯電ブレード２３と現像
ロール２２間での異常音の発生が抑制される。

【００４７】この未使用ＣＲＵの装着時における初期化
サイクルが終了した場合には、制御装置７から未使用プ
ロセスカートリッジ１０のメモリ部品１８に使用開始さ
れたこと等の使用履歴情報が書き込まれた後（Ｓ１
４）、コントローラ６３における駆動モータの回転速度
に関する制御内容が画像形成プロセスに相当する「通常
時の回転速度Ｖ１」の設定に戻される（Ｓ１５）。

【００４８】次に、このプリンタを用いて行った実験
１、２の結果について説明する。

【００４９】実験１は、未使用のプロセスカートリッジ
１０（現像装置１４には現像剤を充填したもの）を装着
して表１に示すような各回転速度（プロセス速度）で回
転させることにより各初期化サイクルを１９．５秒間ず
つ実行し、そのときの現像ロール２２と帯電摩擦ブレー
ド２３間からの異常音の発生状況について調べたもので
ある。この際、現像ロール２２としては、外径が約１６
ｍｍのスリーブ２２ａ（表面粗さ（Ｒａ）：２μｍ）か
らなるものを使用した。また、帯電摩擦ブレード２３と
しては、シリコーンゴムからなるゴムシート（厚さ１．
０ｍｍ、ゴム硬度５０°）２３ａをステンレス支持板
（厚さ０．１ｍｍ、長さ１３ｍｍ）２３ｂに固着し、ゴ
ムブレード２３ａの現像ロール２２に対するオーバーハ
ング量ＯＨ（現像ロールとの当接部から突出するブレー
ド先端部の突出量。図３参照）が約４．８ｍｍとなる状
態で当接させるように厚さ約１．６ｍｍのホルダー（Ｈ
ＬＤ）２３ｃを介して取り付けたものを使用した。この
ときのブレード２３の線圧（プュシュプルゲージ測定機
で測定）は約１３３ｇ／ｍｍ²であった。

【００５０】また、この実験１は、高温高湿（２８℃、
８５％ＲＨ）環境下で行った。異常音については、実際
に視聴した結果を以下の基準で評価したものである。実
験１の結果について表１に示す。 ××：大きな鳴き音が発生した。 ×：ときどき鳴き音が発生した。 △：最初だけ少し鳴き音が発生した。 ○：鳴き音がまったく発生せず。

【００５１】

【表１】

【００５２】表１中においてプロセス速度１２０ｍｍ／
ｓｅｃは通常時の初期化サイクル時の速度Ｖ１であり、
前述したように画像形成サイクル時のプロセス速度に相
当するものでもある。また、この速度１２０ｍｍ／ｓｅ
ｃは比較的高速のプロセス速度にも相当するものでもあ
る。

【００５３】実験２は、摩擦帯電ブレード２３の線圧を
表２で示すように種々設定（小数点以下を四捨五入して
表示している）した未使用プロセスカートリッジ１０を
装着して初期化サイクルを回転速度１２０ｍｍ／ｓｅｃ
で実験１と同じ時間だけ実行した後、画像形成サイクル
として前記初期化サイクルの実行時間（実験１の時間）
の３〜４倍となる時間だけプリンタを動作させ、そのと
きの異常音の発生状況について調べた。また、その各プ
ロセスカートリッジ１０をそのライフ（例えば感光ドラ
ム１１の回転数が所定値に達した時点で定めたもの）が
半分程度になるまで作動させた後に、現像ロール上にお
ける筋状現像剤層の発生状況について調べた。

【００５４】摩擦帯電ブレード２３は、その線圧を変更
するために表１に示す条件を変更した以外（ゴム硬度と
ステンレス板：ＳＵＳの厚さ）は実験１と同じ条件とし
た。また、この他の条件については実験１と同様の条件
とした。一方、異常音の発生状況についても実験１と同
じ基準で評価した。また、現像ロール２２上における筋
状の現像剤層の発生については、ブレードを通過した後
の現像ロール２２上における現像剤層の状態を観察し、
以下の基準で評価した。実験２の結果について表２に示
す。 ○：筋状の現像剤層部分が発生しない。 ×：筋状の現像剤層部分が発生した。

【００５５】

【表２】

【００５６】この表１の結果から、ブレードの線圧を比
較的小さめに設定した場合には、異常音の発生がなくな
る反面、現像ロール上の現像剤層に筋状の部分が発生す
るようになる。このような筋状部分が発生した場合に
は、特にハーフトーンのプリントを行った際に白筋の画
質欠陥となって現れることが確認されている。一方、ブ
レードの線圧を比較的大きめ（１３０ｇ／ｃｍ²を超え
るような線圧）にした場合には、現像ロール上の現像剤
層に筋状の部分が発生しなくなる反面、異常音が発生す
るようになる。しかし、このプリンタでは、ブレード２
３の線圧が１３０ｇ／ｃｍ²を超えるような大きめな値
に設定した場合であっても、そのカートリッジ装着後の
最初の初期化サイクルを低速の回転速度で実行するた
め、異常音の発生を防止することが可能となる（表１参
照）。

【００５７】表２中では、線圧１３３ｇ／ｃｍ²のブレ
ードについて異常音の発生がないという結果になってい
るが、実際にはブレード２３の線圧を所定の値に設定す
ること自体が難しくばらつくことが多く、その線圧のば
らつきに起因して異常音が発生することもあるため、か
かる異常音の発生をも確実に防止する必要がある。この
点、上記初期化サイクルを低速の回転速度で実行した場
合には、かかるばらつきに起因した異常音の発生も確実
に防止することが可能となり、有効である。

【００５８】［実施の形態２］図６は、実施の形態２に
係るプリンタの要部の構成を示すものである。この実施
の形態に係るプリンタは、初期化サイクルの回転速度の
条件変更を環境条件の検知情報に基づいて判別する機能
を追加した以外は実施の形態１に係るプリンタと同じ構
成からなるものである。

【００５９】すなわち、このプリンタでは、未使用のプ
ロセスカートリッジ１０の装着時における初期化サイク
ルに限らず、通常の初期化サイクルを実行するに先立っ
て、装置内の環境条件（温度及び湿度）を検知し、その
検知情報に基づいてすべての初期化サイクル実行時の回
転速度条件を選定するように制御装置７について設定し
ている。

【００６０】このように設定した場合、未使用カートリ
ッジ装着後の最初の初期化サイクルを実行するときに、
実施の形態１における未使用カートリッジの判別を行い
（図５のステップＳ１１〜１２）、未使用カートリッジ
であると判別されたときには、常に低速の回転速度Ｖ２
による初期化サイクルを実行するように設定（同Ｓ１
３）することもできる。しかし、環境条件によっても初
期化サイクルの回転速度条件をより適切に設定する観点
からは、その未使用カートリッジの判別を行った後に、
さらに環境条件に応じて初期化サイクルの回転速度の条
件を見直し、その結果に基づいて最終的な回転速度条件
の選定を行うように構成するとよい。

【００６１】また、このプリンタでは、その環境条件の
検知について、転写ロール１５ａ（金属ロールコアに発
泡ウレタン層を形成したもの）の抵抗値が温度及び湿度
の条件に比例して変動する特性を利用して擬似的に行う
ようにしている。すなわち、その転写ロール１５ａに転
写用電源装置１５ｂから転写バイアスと同じ電圧を印加
したときに流れる電流をその電源装置１５ｂが有する電
流計測機能にて測定し、そのときの電圧と電流値から抵
抗値を算出し、その抵抗値を装置内における環境条件と
みなす。なお、このような検知方法に代えて、温度湿度
検知センサを設置し、かかる検知センサにより環境条件
を直接的に検知してもよいことは言うまでもない。

【００６２】以下、このプリンタにおけるすべての初期
化プロセス時に行われる制御動作について説明する。

【００６３】図６に示すように、未使用カートリッジ１
０の装着後であるか否かにかかわらず電源がＯＮになる
か又はインターロックスイッチＳＷ２がＯＮ（外装カバ
ーの閉じた状態が検知されること）になると（ステップ
Ｓ２０）、環境条件の検知が行われた後（Ｓ２１）、制
御装置７によりその検知した環境条件が予め設定される
閾値Ｍ以上であるか否かが判別される（Ｓ２２）。

【００６４】この際、環境条件の検知は、前述したよう
に転写ロール１５ａの抵抗値を測定することによって行
われる。また、閾値Ｍについては、常温常湿環境下での
転写ロールの抵抗値を基準にして、現像装置１４内の現
像剤が凝集しやすいような高温高湿時の条件（この例で
は低めの抵抗値）Ｍ１や、クリーニンブブレード１６ａ
の物性（ゴム硬度）が変化しやすいような低温低湿時の
条件（この例では高めの抵抗値）Ｍ２を準備しておく。
そして、検知した環境条件の検知結果（抵抗値）が閾値
Ｍ１，Ｍ２のいずれかを超えるか否かが判断される。

【００６５】閾値以上である場合には、コントローラ６
３が駆動モータ６０を低速の回転速度Ｖ２で所定の時間
Ｔ１だけ作動させて初期化サイクルを実行する（Ｓ２
３）。この場合、その初期化サイクルが未使用カートリ
ッジ１０の装着後のものであっても、低速の回転速度Ｖ
２による初期化サイクルが実行されるため、摩擦帯電ブ
レード２３と現像ロール２２間での異常音の発生が抑制
される。

【００６６】また、初期化サイクルが未使用カートリッ
ジ１０の装着後のものであるか否かにかかわらず、検知
結果がＭ１（高温高湿時の抵抗値）以上である場合（実
際には閾値よりも小さい抵抗値であると判断される場
合）には、カートリッジ１０がしばらく放置されて現像
装置１４内の現像剤が凝集した状態にある後の初期化サ
イクルの実行時期であっても、そのときの初期化サイク
ルが低速の回転速度Ｖ２で実行されるため、その凝集し
た現像剤を攪拌搬送するアジテータ２１の回転負荷ひい
ては駆動モータ６０の回転負荷が急激に増加することが
回避され、例えば急激な負荷増加に伴うアジテータ２１
等の破損が発生するおそれがなくなる。

【００６７】さらに、検知結果がＭ２（低温低湿時の抵
抗値）以上である場合（実際には閾値よりも大きい抵抗
値であると判断される場合）には、カートリッジ１０が
しばらく放置されて感光ドラム１１のクリーニングブレ
ード１６ａの硬度が変化しているようなことがあって
も、その初期化サイクルが低速の回転速度Ｖ２で実行さ
れるため、そのブレード１６ａが感光ドラム１１の回転
負荷ひいては駆動モータ６０の回転負荷が急激に増加す
ることが回避される。

【００６８】この検知結果が閾値以上である場合の初期
化サイクルが終了すると、コントローラ６３における駆
動モータの回転速度に関する制御内容が画像形成プロセ
スに相当する「通常時の回転速度Ｖ１」の設定に戻され
る（Ｓ２４）。

【００６９】一方、閾値未満である場合には、駆動モー
タ６０を通常時の回転速度Ｖ１で所定の時間Ｔ１だけ作
動させて初期化サイクルを実行する（Ｓ２５）。この場
合、環境条件が常温常湿に含まれる環境にあることとみ
なされ、現像ロール２２等が通常時の回転速度で回転し
ても、摩擦帯電ブレード２３と現像ロール２２間での異
常音が発生することはない。なお、この閾値未満である
場合であっても、未使用カートリッジ１０装着後の最初
の初期化サイクルが実行されるときには、前述したよう
に必要により、環境条件に如何にかかわらず、強制的に
低速の回転速度Ｖ２で初期化サイクルを実行するように
構成しても構わない。

【００７０】次に、このプリンタを用いて行った実験３
の結果について説明する。

【００７１】実験３は、実験１の条件からなる未使用の
プロセスカートリッジ１０を低温低湿（１０℃、１５％
ＲＨ）環境及び高温高湿（２８℃、８５％ＲＨ）環境に
それぞれ４８時間放置した後、表１に示す各回転速度
（プロセス速度）の条件下で初期化サイクルを実行し、
そのときの各プロセスカートリッジ１０（感光ドラム１
１の軸上）のトルクについて調べたものである。この
際、トルクについてはトルク測定機を用いて測定した。
また、この初期化サイクルの実行とトルク測定は、常温
常湿環境下で行った。実験３の結果を表３に示す。

【００７２】

【表３】

【００７３】表３の結果から、いずれの環境下で放置し
た場合であっても、低速のプロセス速度Ｖ２で初期化サ
イクルを実行することにより、トルクの増加を低減でき
ることがわかる。ちなみに、低速のプロセス速度Ｖ２で
初期化サイクルを実行した際には、いずれも摩擦帯電ブ
レードと現像ロール間からの異常音が発生しなかった。

【００７４】なお、実施の形態１では、未使用プロセス
カートリッジ１０の判別をそのカートリッジ１０に取り
付けたメモリ部品１８の情報に基づいて行うようにした
場合について例示したが、その判別手段に代えて、図４
に二点鎖線で示すように現像装置１４の現像剤溜め空間
部２０ｄに現像剤残量検知センサ（例えば磁性現像剤の
残量を磁気作用により検知する磁気型検知センサ）１９
を取り付け、その空間部２０ｄにおける現像剤残量の検
知情報に基づいて判別するようにしてもよい。すなわ
ち、その検知情報が所定の残量以下（ゼロを含む）であ
る場合には、アジテータ２１による現像剤の搬送がなさ
れていないとみなして、未使用カートリッジであると判
別するように構成する。この場合には、カートリッジ１
０としてメモリ部品１８のないタイプのものを使用する
ことができる。

【００７５】また、実施の形態１、２では、未使用カー
トリッジ１０装着時の最初の初期化プロセスの実行時間
Ｔ１を通常の初期化プロセスの実行時間と同じ時間とし
た場合について例示したが、その最初の初期化プロセス
の実行時間Ｔ１を通常の初期化プロセスの実行時間より
も長い時間に設定してもよい。その実行時間Ｔ１を例え
ば通常の６倍となる時間に設定して上記初期化サイクル
を行ったところ、かかる未使用カートリッジ１０におけ
る現像剤溜まり空間部２０ｃへの現像剤の（オジテータ
２１による）供給が十分に行われ、摩擦帯電プレード２
３の現像ロール２２間での異常音の発生をより一層抑制
できることが確認された。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、未使用カートリッジの装着時に実行され
る初期化サイクルにおいて回転駆動装置の回転速度を低
速に変更するようにしたので、かかる初期化サイクルに
おける現像装置の現像ロールとブレードの間で発生する
異常音を抑制することができる。この場合、プロセスス
ピードを遅くする必要がないため、かかるプロセススピ
ードの高速化を妨げることがない。

【００７７】また、この画像形成装置では、環境条件の
検知結果に応じて各初期化サイクルにおいて回転駆動装
置の回転速度を低速に変更するようにした場合には、上
記異常音の抑制効果に加えて、しばらく放置した後の最
初の初期化サイクルを実行した際における回転駆動装置
への負荷の増大を低減することもでき、この結果、回転
部品の破損発生を防止できる効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１に係るプリンタを示す概要図。

【図２】 図１のプリンタのプロセスカートリッジを拡
大して示す断面図。

【図３】 図２におけるプロセスカートリッジの現像ロ
ール及び摩擦帯電を示す説明図。

【図４】 初期化サイクルに係る駆動制御系の構成を示
す説明図。

【図５】 未使用カートリッジの判別とその判別結果に
基づく初期化サイクル実行時の回転速度に関する制御内
容を示すフローチャート。

【図６】 環境条件の検知とその検知結果に基づく初期
化サイクル実行時の回転速度に関する制御内容を示すフ
ローチャート。

【符号の説明】

７…制御装置（制御手段）、１０…プロセスカートリッ
ジ、１１…感光ドラム（像担持体）、１４…現像装置、
２０ａ…現像剤溜まり空間部、２１…アジテータ（攪拌
搬送部材）、２２…現像ロール、２３…摩擦帯電ブレー
ド、１５…転写装置、６０…駆動モータ（回転駆動装置
の一部）、６１…駆動伝達機構（回転駆動装置の一
部）、Ｐ…記録用紙（転写材）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 21/00 ５１０ Ｇ０３Ｇ 21/00 ３７２ 21/18 15/00 ５５６ (72)発明者 田中 康樹 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号、富士ゼ ロックス株式会社岩槻事業所内 Ｆターム(参考） 2H027 DA11 DA14 DA16 DA17 DA27 DA39 DD02 DE01 DE07 DE09 EA04 EC06 EC09 EC20 ED02 ED08 EE03 EE04 EE07 EE08 EF06 HB05 HB06 HB07 HB13 HB15 HB17 2H071 BA04 BA13 BA17 BA20 BA22 BA33 BA42 CA01 CA03 CA05 DA08 DA15 DA27 DA32 2H077 AB03 AB14 AB15 AD02 AD06 AD13 AD17 BA02 BA03 BA08 BA09 DA15 DA42 DA51 DA82 DB14 EA11 GA02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像情報に基づく静電潜像が形成される
   像担持体と、この像担持体に前記静電潜像を現像するた
   めの現像剤を供給する現像ロール、この現像ロールに当
   接するブレード及び現像ロールに現像剤を攪拌して搬送
   する攪拌搬送部材を有する現像装置と、この現像装置に
   より現像された可視像を転写材に転写する転写装置と、
   前記像担持体、現像ロール及び攪拌搬送部材を少なくと
   も回転させる変速可能な回転駆動装置とを備え、 少なくとも前記現像装置を含む構成部品を一体化してそ
   の全体で着脱可能としたカートリッジとして構成すると
   ともに、前記回転駆動装置を電源投入時又は開閉部材の
   閉時に所定の時間だけ作動させて初期化処理を行う初期
   化サイクルを実行する画像形成装置において、 前記カートリッジとして未使用のカートリッジを装着し
   た際に実行される初期化サイクルにおける前記回転駆動
   装置の回転速度を、それ以外の時期に実行される通常の
   初期化サイクルにおける当該回転速度よりも低速に変更
   する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 装置内の環境条件を検知する環境検知手
   段を設け、 前記制御手段は、その環境検知手段の検知情報に基づい
   て前記未使用カートリッジ装着時の初期化サイクル又は
   通常の初期化サイクルのいずれか一方又はその双方にお
   ける前記回転駆動装置の回転速度を低速に変更する請求
   項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、未使用カートリッジ装
   着時の初期化サイクルにおける前記回転駆動装置を、前
   記通常の初期化サイクルにおける当該回転駆動装置の作
   動時間よりも長く作動させる請求項１に記載の画像形成
   装置。
4. 【請求項４】 前記カートリッジとして使用関連情報を
   記憶保持するメモリ部品が取り付けられたカートリッジ
   を使用し、 前記制御手段は、未使用カートリッジを装着した際に当
   該カートリッジの前記メモリ部品に記憶保持されている
   使用関連情報に基づいて未使用カートリッジの判別を行
   う請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記現像装置として前記現像ロールの下
   方に形成される現像剤溜まり空間部を有するとともにそ
   の空間部の現像剤残量を検知する残量検知手段が取り付
   けられた現像装置を使用し、 前記制御手段は、前記カートリッジを装着した際に当該
   カートリッジの前記現像装置における残量検知手段の検
   知情報に基づいて未使用カートリッジの判別を行う請求
   項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記ブレードの当接時の線圧が１３０ｇ
   ／ｃｍ²以上に設定されている請求項１乃至３のいずれ
   かに記載の画像形成装置。