JP2016090663A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ローラに所定の現像バイアスを印加する前の初期回転動作時間を短縮することが求められている。
【解決手段】像担持体と、少なくとも前記像担持体の使用履歴を記憶する記憶手段と、現像剤を収容する収容室と、前記像担持体の表面の静電像を現像剤で現像する現像剤担持体を有する現像室と、静電容量を検知するために、前記現像剤担持体に対向して配置されたアンテナ部材と、前記記憶手段が記憶する前記像担持体の使用履歴に基づいて前記像担持体が新品であると判断すると、少なくとも前記像担持体を回転させる初期回転モードを実行する制御手段と、を備える画像形成装置であって、前記制御手段は、前記初期回転モードにより前記像担持体を回転させる間に、前記静電容量に基づいて、前記現像剤担持体が担持する現像剤量が一定量以上であるか否かを検出する画像形成装置を構成した。
【選択図】 図６

Description

本発明は、カートリッジが着脱可能で画像を形成する画像形成装置に関する。

ここで、画像形成装置には、電子写真方式或いは静電記録方式の複写機、プリンタ（レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ）、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、それらの複合機等が含まれる。

特許文献１には、カートリッジが新品と判断されると、初期回転動作時間の後に、現像ローラに所定の現像バイアスを印加してトナーを現像ローラから感光体ドラムに付着させる技術が開示される。

特開２０１０−３８９７３号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、初期回転動作時間が長く設定されていた。すなわち、カートリッジの輸送影響、保管環境、使用環境、トナーの質のバラツキ等から、トナーが現像ローラに担持される時間が異なるために、いかなるトナー状態でも対応可能なように初期回転動作時間が長く設定されていた。

本発明は、上記実情に鑑み、画像形成前の初期回転動作時間を短縮することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、像担持体と、少なくとも前記像担持体の使用履歴を記憶する記憶手段と、現像剤を収容する収容室と、前記像担持体の表面の静電像を現像剤で現像する現像剤担持体を有する現像室と、静電容量を検知するために、前記現像剤担持体に対向して配置されたアンテナ部材と、前記記憶手段が記憶する前記像担持体の使用履歴に基づいて前記像担持体が新品であると判断すると、少なくとも前記像担持体を回転させる初期回転モードを実行する制御手段と、を備える画像形成装置であって、前記制御手段は、前記初期回転モードにより前記像担持体を回転させる間に、前記静電容量に基づいて、前記現像剤担持体が担持する現像剤量が一定量以上であるか否かを検出することを特徴とする。

本発明は、上記実情に鑑み、画像形成前の初期回転動作時間を短縮することを目的とする。

実施例１に係る画像形成装置の断面図である。 （ａ）は、変形例に係るブレードの断面図であり、（ｂ）は、本実施例に係るブレードの断面図である。 （ａ）は、シール部材が開封される前のカートリッジの断面図であり、（ｂ）は、シール部材が除去された後のカートリッジの断面図である。 検知回路の模式図である。 画像形成装置の動作行程図である。 制御回路部の制御工程を示すフローチャートである。 感光体ドラム上にドラム回転方向において約１０ｍｍ幅のトナー像（黒帯）ｔａが形成される状態を示す概略図である。 駆動モータ、感光体ドラム、現像スリーブ、検知用バイアス、現像バイアス、帯電バイアス、逆転写バイアスのＯＮとＯＦＦのタイミングチャートである。 輸送影響、保管環境、使用環境が異なる４種類の新品のカートリッジにおける静電容量と時間との関係を示すグラフである。 実施例２に係る制御回路部の制御工程を示すフローチャートである。 駆動モータ、感光体ドラム、現像スリーブ、検知用バイアス、現像バイアス、帯電バイアス、逆転写バイアスのＯＮとＯＦＦのタイミングチャートである。

図１は、実施例１に係る画像形成装置１の断面図である。図１に示される画像形成装置１は、電子写真プロセスを用いた、カートリッジが装着可能な方式のレーザビームプリンタである。即ち、パソコン、イメージリーダ等のホスト装置２とラン接続されていて、ホスト装置２から制御回路部３（制御手段：ＣＰＵ）に入力する電気的な画像情報に基づいてシート状の記録材Ｐに対する画像形成動作を実行する。制御回路部３は、ホスト装置２や操作部４との間で各種の電気的情報の授受をすると共に、画像形成装置１の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。

以下の説明において、カートリッジ５（プロセスカートリッジ）の短手方向は画像形成装置１の装置本体１Ａに対して着脱する方向である。カートリッジ５の長手方向はカートリッジ５を装置本体１Ａに対して着脱する方向に交差する方向である。

本実施例のカートリッジ５は、回転可能な『像担持体』としての感光体ドラム６、感光体ドラム６に作用する電子写真プロセス手段としての帯電装置としての帯電ローラ７、現像装置８、クリーニング装置９を一体的にカートリッジ化したものである。カートリッジ５は、装置本体１Ａに対して装着及び取外し可能である。本実施例において、感光体ドラム６は、回転ドラム型の電子写真感光体である。

帯電ローラ７は、感光体ドラム６の表面を所定の極性電位に一様に帯電する装置である。帯電ローラ７は、感光体ドラム６の表面に接触する帯電ローラを有する。現像装置８は、感光体ドラム６の表面に対して露光装置１４によって形成された静電像を現像剤Ｔにより現像する装置である。クリーニング装置９は、感光体ドラム６の表面の残トナーを除去する装置である。クリーニング装置９は、感光体ドラム６の表面に接触するブレード９１を有する。

カートリッジ５の外装カバー５１（カートリッジ枠体）の内部に、感光体ドラム６、帯電ローラ７、現像装置８、クリーニング装置９が所定の相互配置関係をもって組み付けられている。

本実施例において、カートリッジ５は、装置本体１Ａのドア１０を、ヒンジ部１１を中心に１点鎖線示のように開いて装置本体１Ａの内部を大きく開放することで着脱操作される。カートリッジ５を十分に挿入すると、カートリッジ５は所定の装着位置に保持されて、上面の開口５ａが、情報書き込み手段（露光装置）としての露光装置１４の折り返しミラー１９に正対する。また、感光体ドラム６の下面から露出する感光体ドラム６の下面は、転写ローラ１５（転写部材）に対向する状態に設定される。そして、カートリッジ５が装置本体１Ａにドア１０で閉じ込まれる。

装置本体１Ａにはスイッチ１６（安全スイッチ、キルスイッチ）が配設されている。スイッチ１６は、画像形成装置のドア１０が開かれるとＯＦＦし閉じられるとＯＮする。

カートリッジ５が装置本体１Ａに所定に装着され、またドア１０が閉じられることで、カートリッジ５は装置本体１Ａ側と機械的、電気的に結合した状態になる。即ち、カートリッジ５側の被駆動部材（ドラム、現像ローラ、トナー撹拌部材等）が装置本体１Ａ側の駆動機構（不図示）により駆動可能状態になる。また、カートリッジ５側の各種センサ類（不図示）が装置本体１Ａ側の制御回路部３と電気的に連絡状態になる。また、カートリッジ５側の帯電ローラ７、現像ローラ９０等に対して装置本体１Ａ側のバイアス印加電源部（不図示）から所定のバイアスを印加することが可能となる。

画像形成装置１は、操作部４のメイン電源スイッチ１８が投入（電源ＯＮ）されており、また、カートリッジ５が装置本体１Ａに装着されており、且つドア１０の閉じによりスイッチ１６がＯＮである状態において、画像形成動作が可能な待機状態となっている。

この待機状態において、ホスト装置２から制御回路部３にプリントすべき電気的な画像情報が入力されると、制御回路部３は、入力画像情報を画像処理部（不図示）で処理し、画像形成開始信号（プリントスタート信号）に基づいて画像形成プロセスを実行する。即ち、駆動モータ（不図示）が起動されて、感光体ドラム６が矢印の時計方向に所定の速度（プロセススピード）にて回転駆動される。本実施例の画像形成装置１のプロセススピードは１５０ｍｍ／ｓである。

回転駆動された感光体ドラム６は、その表面が帯電ローラ７により所定の極性、電位に一様に帯電される。本実施例では、帯電ローラ７には、帯電バイアス印加電源（不図示）によって、ＡＣ電圧とＤＣ電圧とが重畳された帯電バイアスが印加される。帯電ローラ７に印加する帯電バイアスはＤＣ電圧のみとしてもよい。また、帯電ローラ７は、非接触帯電方式であるコロナ帯電器であっても良い。

感光体ドラム６の帯電処理面に対して、露光装置１４よりレーザ走査露光がなされると、レーザ光は折り返しミラー１９で反射されて、開口５ａからカートリッジ５内に入光して、静電像が感光体ドラム６の表面に形成される。その静電像が現像装置８によってトナー像として現像される。現像方法としては、ジャンピング現像法、接触現像法などが用いられる。

本実施例では、トナーが付着すべき画像部を露光するイメージ露光により静電像を形成し、現像装置８として、その静電像を負帯電磁性１成分トナー（ネガトナー）を用いたジャンピング現像方式の現像装置により反転現像している。

現像装置８は、収容室８１と現像室８５とを有する。収容室８１には、トナーＴが収容される。現像室８５には、現像剤担持体としての現像ローラ９０と、規制部材としての現像ブレード８３と、を有する。現像スリーブ８２は、現像室８５に形成される感光体ドラム６との対向位置に開口が形成される。この現像室８５の開口には、前述の現像ローラ９０が配置される。現像ローラ９０は、現像室８５に回転可能に支持される非磁性の現像スリーブ８２と、現像スリーブ８２に内包されて現像室８５に回転しないように固定されるマグネットローラ８４と、を有する。

現像ブレード８３は弾性部材であり、現像スリーブ８２に対して弾性に抗して撓められて腹当て接触にて配設されている。現像スリーブ８２は感光体ドラム６に対して並行であり、且つ感光体ドラム６に対して所定の僅少な隙間を存して対向しており、矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。収容室８１内には撹拌部材８９が配設されている。この撹拌部材８９は現像スリーブ８２の回転に連動して所定の速度で回転して、収容室８１内のトナーＴを撹拌すると共に現像スリーブ８２にトナーＴを供給する。

現像スリーブ８２の収容室８１側の面にマグネットローラ８４の磁力によりトナーＴが磁気的に吸着されて担持され、現像スリーブ８２の回転で感光体ドラム６と対向する現像領域に搬送される。その搬送の途中でトナーは現像スリーブ８２と現像ブレード８３との接触ニップ部を通過する。これによりトナーは層厚規制を受けて現像スリーブ８２上で適正なコート量に規制されるとともに、負極性に摩擦帯電される。そして、引き続く現像スリーブ８２の回転によって感光体ドラム６との対向部である現像領域に搬送される。

現像スリーブ８２には装置本体１Ａに設けられた現像バイアス電源（不図示）によって所定の現像バイアスが摺動接点（不図示）を介して印加される。本実施例においては、現像スリーブ８２上のトナーが、現像領域において、感光体ドラム６に飛翔して静電的に静電像に付着され、静電像がトナー像として現像される。

一方、制御回路部３は所定の制御タイミングにて給送ローラ２０を回転駆動する。これにより、カセット２１内に積載収容させてある記録材である記録材Ｐが１枚分離給送される。その記録材Ｐはガイド板を通って、所定の制御タイミングで回転がオン／オフ制御されるレジストローラ対に至る。レジストローラ対は回転オフ状態で記録材Ｐの先端を一時受け止めて記録材Ｐの斜行修正をする。そして、レジストローラ対は所定の制御タイミングにて回転がオンされることで、記録材Ｐを、感光体ドラム６と転写ローラ１５との当接部である転写ニップ部に導入する。

すなわち、記録材Ｐはレジストローラによって感光体ドラム６上のトナー像と同期がとられて転写ニップ部に送られる。記録材Ｐが転写ニップ部を挟持搬送されていく過程において、転写ローラ１５には、転写バイアス電源（不図示）からトナーの帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の所定電位の転写バイアスが印加される。これにより、感光体ドラム６面のトナー像が記録材Ｐの面に順次に静電転写されていく。

転写ニップ部を出た記録材Ｐは感光体ドラム６の面から分離されて搬送装置を通って定着装置２５（定着手段）へ導入される。定着装置２５へ導入された記録材Ｐは加熱、加圧されて、未定着のトナー像が固着画像として記録材面に定着される。そして、排出口２６を通って、装置外の排出トレイ２７に排出される。

一方、記録材Ｐが分離された後の感光体ドラム６の表面は、クリーニング装置９の『クリーニング部材』としてのブレード９１により転写残トナー等の残留付着物が除去されて清掃され、繰り返して作像に供される。ブレード９１によりドラム面から除去された転写残トナー等は廃トナー容器９２に収容される。

図２（ａ）は、感光体ドラム６の表面をクリーニングする変形例に係るブレード９１の断面図である。図２（ｂ）は、本実施例に係るブレード９１の断面図である。ブレード９１は、高いクリーニング性能を得るために、感光体ドラム６の回転方向に対してカウンター方向に配設されて、感光体ドラム６と所定領域で当接してニップ部を形成している。ブレード９１は、回転する感光体ドラム６の表面を拭掃して転写残トナー等の付着物を掻き取って除去する。

図２（ａ）に示されるように、ブレード９１は、支持板金９３と、支持板金９３に取付けられる断面が一定の厚みで形成されるゴムブレード９４と、を有する。図２（ｂ）に示されるように、ブレード９１は、支持板金９３と、支持板金９３に取付けられる断面が基端側で厚みが厚く先端側で厚みが薄く形成されるゴムブレード９４と、を有する構成でも良い。ここでは、ゴムブレード９４の材質はポリウレタンゴム等の弾性ゴムで形成される。

本実施例では（ｂ）の形状のものを使用した。カートリッジ５は、新品状態において、ブレード９１の感光体ドラム６に接触する領域には、ブレード９１と感光体ドラム６との間の潤滑作用を施す粒子が塗布されていない。

ここで、カートリッジ５の新品状態とは、カートリッジ５が工場より出荷され、使用者が画像形成装置１の装置本体１Ａに装着して画像形成のために使用を開始するまでの未使用状態のカートリッジを意味する。

感光体ドラム６はＯＰＣドラムである。導電性の支持体の上に電子写真感光層（電荷発生層）が形成されている。そして、その感光層の上に更に表面層（電荷輸送層）が形成されている。表面層は主として電荷輸送材料とバインダー樹脂と滑性材料を溶剤中に溶解させた塗料を塗工乾燥して形成する。

本実施例の感光体ドラム６の新品状態での動摩擦係数は０．４０である。また、後述する初期回転動作の後の測定においては、動摩擦係数は０．６０〜１．０となった。即ち、感光体ドラム６の表面の動摩擦係数が、初期回転動作の前に比べ、初期回転動作の後で１．５倍以上になる。これは、初期回転動作において帯電バイアスを印加した際に、放電アタックによる表面層の削れと放電生成物により摩擦抵抗が大きくなってしまったためである。

このような状態で感光体ドラム６とブレード９１との当接部に潤滑剤が存在することなく、感光体ドラム６の駆動が行われるとブレード９１のめくれが発生する。特に、感光体ドラム６の動摩擦係数が０．５以上になるとブレード９１のめくれが発生しやすい。

ここで、動摩擦係数μの測定は、常温常湿（２５℃／５０％ＲＨ）において新東科学（株）製のＨＥＩＤＯＮ−１４を用いて行った。詳しくは、ブレード９１を一定の荷重をかけた状態で感光体ドラム６に接触設置する。そして、感光体ドラム６を５０ｒｐｍで回転駆動させたときに５０ｍｍ／ｍｉｎのスキャンスピードで平行移動させたときに、感光体ドラム６とブレード９１との間に働く摩擦力を、ブレード９１側に取り付けた歪みゲージの歪み量として計測する。そして、この歪み量を引っ張り荷重に換算した。

動摩擦係数は、ブレード９１が接触した状態で感光体ドラム６が動いている時の〔感光体ドラム６に加わる力（ｇ）〕／〔ブレードに加えた荷重（ｇ）〕から求められる。ブレード９１は、長手幅２３０ｍｍの北辰工業社製ウレタンブレード（ゴム硬度６７°）を５ｍｍ×３０ｍｍ×２ｍｍにカットし、荷重１００５０ｇで順方向、角度２７°にて測定した。

図３（ａ）は、シール部材８６が開封される前のカートリッジ５の断面図である。カートリッジ５（現像装置）は、トナーＴを収容する収容室８１と、感光体ドラム６の表面の静電像をトナーＴで現像する『現像剤担持体』としての現像ローラ９０を有する現像室８５と、を有する。収容室８１と現像室８５との間には、開口８７を封止して使用時に開封可能なシール部材８６が配置されていて、区画されている。

なお、収容室８１と現像室８５との間には、開口８７が形成されており、収容室８１から開口８７を介して現像室８５に現像剤を供給できるようになっている。このことは、収容室８１が開口８７を有するということもでき、現像室８５が開口８７を有するということもできる。

新品のカートリッジ５では、現像装置８の内部にてトナーＴが収容室８１の内部にてシール部材８６によって封止されており、トナーＴが現像室８５の内部へと流入することが抑制される。これにより、新品のカートリッジ５の輸送時におけるトナーＴの漏れが抑制される。使用者は、新品のカートリッジ５の使用開始前、即ち新品のカートリッジ５を装置本体１Ａに装着する前にシール部材８６を所定の手順で引き抜き除去して収容室８１の開口８７を開封する。

図３（ｂ）は、シール部材８６が除去された後のカートリッジ５の断面図である。シール部材８６が引き抜き除去されることで、収容室８１内のトナーＴが開封された開口８７から現像室８５に送り込むことが可能となり、カートリッジ５が使用可能となる。

現像室８５の内部には、現像ローラ９０に対向する導電性（金属製）のアンテナ部材８８が配置される。このアンテナ部材８８は、図４を参照しつつ後述するが、『検知手段』としてのコート検知回路１３０（図４参照）が、現像スリーブ８２（現像ローラ９０）とアンテナ部材８８との間の静電容量Ｘを検知するのに用いられる。アンテナ部材８８によって、現像スリーブ８２にトナーがコートされて現像剤の付与が可能かどうかを検知する。

カートリッジ５が新品のときには、シール部材８６が除去されても現像スリーブ８２に現像剤Ｔがコートされていない。すなわち、この状態で現像スリーブ８２に現像バイアスが印加されても、現像スリーブ８２から感光体ドラム６へと現像剤Ｔが付与されない。

このように、シール部材８６が開封されても少し時間が経過しないと現像剤が現像ローラ９０（現像スリーブ８２）まで供給されない。即ち、シール部材８６が開封されて、撹拌部材８９によってトナーＴが現像室８５に供給され、現像室８５の内部のトナーＴがマグネットローラ８４の磁力によって現像スリーブ８２にトナーＴが引き付けられ、現像スリーブ８２にトナーＴがコートされる。図８を参照しつつ後述する検知用バイアスのｔ１は、このことを加味した時間配分にしても良い。

現像室８５にトナーＴが供給され、現像スリーブ８２がトナーコートされると、現像スリーブ８２とアンテナ部材８８との間の静電容量Ｘは増大するため、アンテナ部材８８によって、現像スリーブ８２にトナーコートされたことが検知可能となる。現像スリーブ８２にトナーコートされると現像付与が可能な状態となる。

図４は、検知回路の模式図である。装置本体１Ａには、カートリッジ５が装置本体１Ａに装着されたときに、装置本体１Ａの内部におけるカートリッジ５の有無を検知する有無検知部３１が設けられ（図１参照）、カートリッジ５が装着されることで押されてオンになる。

また、装置本体１Ａには制御回路部３が設けられる。カートリッジ５には、メモリ３２が取付けられている。『記憶手段』としてのメモリ３２は、少なくとも感光体ドラム６の使用履歴を記憶している。メモリ３２の内容は、カートリッジ５に取り付けられている伝達部３３と装置本体１１Ａに取り付けられている伝達部３４を介して制御回路部３に伝達される。

『制御手段』としての制御回路部３は、画像形成装置１に電源が投入され、メモリ３２が記憶する感光体ドラム６の使用履歴に基づいて感光体ドラム６が新品であると判断すると、少なくとも感光体ドラム６を回転させる初期回転モードを実行する。ここで、感光体ドラム６が新品か否かを判断することはカートリッジ５が新品か否かを判断することにもなる。

制御回路部３は、初期回転モードにより感光体ドラム６を回転させる間に、以下の制御をする。すなわち、制御回路部３は、コート検知回路１３０が検知する静電容量に基づいて、現像ローラ９０が担持する現像剤量が一定量以上であるか否かを検出することで『現像剤』としてのトナーＴがコートされたことを検知する。そして、制御回路部３は、現像ローラ９０がコートされたことを検知した場合には、感光体ドラム６の静電像をトナーＴで現像させる現像バイアスをオンにして現像ローラ９０に印加するタイミングを制御する。

制御回路部３と電源部１３６との間には、印加部２００が接続される。『印加手段』としての印加部２００は、コート検知回路１３０が静電容量を検知するために、現像ローラ９０に対して検知用バイアスを印加可能である。制御回路部３は、現像ローラ９０に検知用バイアスを印加させてコート検知回路１３０が静電容量が一定量以上であると判断すると、検知用バイアスをオフにした後に現像バイアスをオンにして現像ローラ９０に対して現像剤を付与するシーケンスを実行する。

カートリッジ５が新品か否かをコート検知回路１３０の説明と共に以下詳述する。アンテナ部材８８と現像スリーブ８２との間には、検知用バイアス又は現像バイアスとしてのＡＣ電圧が印加される。コート検知回路１３０が制御回路部３に設けられている。このコート検知回路１３０の静電容量検出回路１３２にて求められたアンテナ部材８８と現像スリーブ８２との間の静電容量と、静電容量検出回路１３３にて求められた比較用コンデンサ１３１の静電容量とがコンパレータ１３４にて比較される。

コンパレータ１３４にて比較された両静電容量の差分により、現像スリーブ８２とアンテナ部材８８との間のトナー量が処理回路１３５で演算される。ここで、静電容量検出回路１３２、１３３は、検知電圧によってアンテナ部材８８に誘起されるＡＣ電流を検知することで静電容量を検出している。

現像スリーブ８２とアンテナ部材８８との間の静電容量Ｘが所定値Ｆ以上になると現像スリーブ８２にトナーがコートされる。よって、アンテナ部材８８でトナーコート検知が可能となる。そして、現像スリーブ８２にトナーがコートされると、現像バイアスを印加することによって、ブレード９１の感光体ドラム６の当接部にトナーを付与することが可能となる。

図５は、画像形成装置の動作行程図である。

１）停止状態
画像形成装置の電源がＯＦＦ時、即ち、メイン電源スイッチ１８がＯＦＦの状態時又はドア１０が開けられてスイッチ１６がＯＦＦの状態時は電源回路が開成（電源ＯＦＦ）されており、画像形成装置は停止状態に保持されている。

２）初期回転動作（前多回転動作）
画像形成装置に電源が投入されたときに実行させる始動時動作（起動時動作）である。即ち、画像形成装置に電源が投入されたとき駆動モータ（メインモータ：不図示）を起動させて、感光体ドラム６の回転駆動を伴う所要のプロセス機器のウォーミングを行う動作である。

画像形成装置に電源が投入されたときとは、スイッチ１６がＯＮ（ドア１０が閉）の状態においてメイン電源スイッチ１８がＯＦＦからＯＮにされたときである。又は、メイン電源スイッチ１８がＯＮの状態においてスイッチ１６がＯＦＦ（ドア１０が開）からＯＮ（ドア１０が閉）にされたときである。何れの場合も、電源回路が閉成（電源ＯＮ）されて画像形成装置１は動作可能状態に保持される。

初期回転動作は、画像形成装置１に安定した画像形成を実行させるための準備動作である。例えば、カートリッジ５の状態を検知し、その状態に合わせて適正な帯電、現像、転写バイアス設定を決める制御を行う。または感光体ドラム６の表面電位を均一にするために一定の帯電バイアス、もしくは露光を照射する等のプロセス制御が行われるものである。

３）スタンバイ（待機）
所定の初期回転動作が終了したら、駆動モータの駆動が停止され、画像形成装置１は画像形成開始信号Ｓが入力するまでスタンバイ状態に保持される。

４）前回転動作
画像形成開始信号Ｓの入力に基づいて、駆動モータが再駆動されて、感光体ドラム６の回転駆動を伴う所定の画像形成前動作が実行される。

より具体的には、ａ：制御回路部３が画像形成開始信号Ｓを受信、ｂ：フォーマッタで画像を展開（画像のデータ量やフォーマッタの処理速度により展開時間は変わる）、ｃ：前回転動作の開始、という順序になる。なお、前記２）の初期回転動作中に画像形成開始信号Ｓが入力している場合には、初期回転動作終了後、前記３）のスタンバイ無しに、引き続いて４）の前回転動作が実行される。

５）画像形成動作
前回転動作が終了すると、引き続いて、所定１枚の画像形成動作（モノプリント）或いは所定複数枚分の画像形成動作（連続画像形成ジョブ：マルチプリント）が実行されて、画像形成済みの記録材Ｐが出力される。紙間は、連続画像形成ジョブの場合において、一の記録材の後端と次ぎの記録材Ｐの先端との間隔部である。

６）後回転動作
所定１枚或いは所定複数枚分の画像形成動作が終了した後も引き続き駆動モータが所定時間駆動されて、感光体ドラム６の回転駆動を伴う所定の画像形成終了動作が実行される。

７）スタンバイ
後回転動作が終了したら、駆動モータの駆動が停止され、画像形成装置は次の画像形成開始信号Ｓが入力するまでスタンバイ状態に保持される。次の画像形成開始信号Ｓが入力したときは、４）の前回転動作に移行する。このスタンバイ状態では、トナーコート検知シーケンス、及び、現像剤付与シーケンス制御が行われる。

トナーコート検知シーケンスでは、初期回転動作の実行中に、現像スリーブ８２に検知用バイアスであるＡＣバイアスを印加し、現像スリーブ８２とアンテナ部材８８との間の静電容量が検知される。そして、トナーコート検知シーケンスでは、その静電容量に基づいて、トナーが現像スリーブ８２にコートされ、現像剤付与が可能な状態になったことを検知する。

現像剤付与―シーケンスでは、帯電ローラ７に帯電バイアスの印加をＯＦＦにした状態で、現像装置８に対する現像バイアスの印加をＯＮにして、感光体ドラム６の表面にトナーＴを付着させる。

図６は、制御回路部３の制御工程を示すフローチャートである。画像形成装置１に対する電源の投入（電源スイッチ１８−ＯＮ、又はスイッチ１６−ＯＮ）により電源回路が閉成される（ステップ１、以下「ステップ」を「Ｓ」と表示して説明する。Ｓ１）。

制御回路部３は、駆動モータをＯＮにする（Ｓ２）。また、制御回路部３は、装着されているカートリッジ（図中ＣＲＧと表記）が新品であるかどうかを判断する（Ｓ３）。この判断は、伝達部３４、３３（図４参照）を介してカートリッジ５側のメモリ３２（図４参照）に記憶されている新品かどうかの情報（新品履歴情報）を読み出すことによりなされる。

制御回路部３は、Ｓ３の判断の結果ＹＥＳの場合（新品である場合）には、第１初期回転動作に入る（Ｓ４）。制御回路部３は、Ｓ３の判断の結果ＮＯの場合（新品でない場合）には、第２初期回転動作に入る（Ｓ１４）。

制御回路部３は、Ｓ４の後に、検知用バイアスを印加し（Ｓ５）、コート検知回路１３０によって、静電容量Ｘを検出する。本実施例では、検知用バイアスは、ＡＣ電圧がｐｅａｋ−ｐｅａｋで４００Ｖ、周波数が８ｋＨｚ、ＤＣ電圧は０Ｖとした。

制御回路部３は、コート検知回路１３０によって検出した静電容量Ｘが所定値Ｆ以上かを判断する（Ｓ６）。Ｘ≧Ｆであった場合は、Ｓ７へ進む。Ｘ＜Ｆであった場合はＸ≧ＦとなるまでステップＳ６に戻り、現像室８５のトナー量が増大し、現像スリーブ８２にトナーＴがコートされるのを待つ。ここで所定値Ｆは、現像スリーブ８２にトナーＴがコートされた状態になる静電容量の値であり、あらかじめ制御回路部３に記憶させておく。

制御回路部３は、Ｓ６の結果ＹＥＳの場合には、検知用バイアスをＯＦＦする（Ｓ７）。トナーコート検知シーケンスを終了し、ステップＳ８〜Ｓ１０の現像剤付与シーケンス制御を実行する。このように、制御回路部３は、現像ローラ９０が担持する現像剤量が一定量以上であるか否かの検出後に（特に現像剤量が一定量以上の検出後に）、感光体ドラム６とブレード９１とが接する位置に現像剤を付与する現像剤付与シーケンスを行う。

制御回路部３は、現像スリーブ８２にトナーがコートされた後に、帯電ローラ７に対する帯電バイアスの印加をＯＦＦにした状態において、現像スリーブ８２に対する現像バイアスの印加を開始する（Ｓ８）。本実施例では、現像バイアスは、ＡＣ電圧がｐｅａｋ−ｐｅａｋで１６００Ｖ、周波数が２．０ｋＨｚ、ＤＣ電圧は−４００Ｖとした。ドラム電位が０Ｖ前後にあるので、現像スリーブ８２に担持されているネガ系トナーは感光体ドラム６に飛翔して現像スリーブ８２の有効全長域においてドラム面に付着する。本実施例では、現像バイアスの印加時間は６７ｍｓとしてこの時間の後に現像バイアスをＯＦＦにする。

感光体ドラム６上にドラム回転方向において約１０ｍｍ幅のトナー像（黒帯）ｔａ（図７参照）が形成される。なお、本実施例では、現像安定性のために現像バイアスとしてＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳させているが、ＤＣ電圧だけでも良い。

制御回路部３は、感光体ドラム６に対する黒帯Ｔａの形成後、引き続き感光体ドラム６の回転によりその黒帯Ｔａが感光体ドラム６と転写ローラ１５との当接ニップ部（転写部）に到達する直前に、転写ローラ１５に対して逆転写バイアスを印加する（Ｓ９）。逆転写バイアスはトナーの帯電極性と同極性の反発バイアス（クリーニングバイアス）である。

このように、現像剤付与シーケンス中では、感光体ドラム６と、感光体ドラム６の表面の現像剤像を記録材Ｐに転写する転写ローラ１５と、現像剤と、の電位の磁性の関係は、 転写ローラ１５と現像剤とは同極性であり、感光体ドラム６の電位は、転写ローラ１５と前記現像剤の電位よりも絶対値が小さい。

また、現像剤付与シーケンス中では、感光体ドラム６と、感光体ドラム６の表面の現像剤像を記録材Ｐに転写する転写ローラ１５と、現像剤と、の電位の磁性の関係は、以下のようにしても良い。すなわち、転写ローラ１５と現像剤とは同極性であり、転写ローラ１５と現像剤の極性と、感光体ドラム６の極性とは、反対極性であるとしても良い。

本実施例では−１０００Ｖの逆転写バイアスを逆転写バイアス印加電源（不図示）から印加する。これは、感光体ドラム６に形成された黒帯Ｔａが転写部を通過している間に転写ローラ１５側に転移して転写ローラ１５がトナー汚れするのを防ぐためである。逆転写バイアスの印加は黒帯Ｔａが転写部を通過した後にＯＦＦされる（Ｓ９）。

そして、転写部を通過した黒帯Ｔａが引き続く感光体ドラム６の回転でブレード９１と感光体ドラム６との当接ニップ部に到達する。その黒帯Ｔａのトナーがブレード９１と感光体ドラム６との当接ニップ部に滞留して潤滑剤として機能する。これにより、カートリッジ５の使用初期でのブレード鳴き、めくれといった問題を解決することが可能となる。

制御回路部３は、次に、帯電ローラ７に対する帯電バイアスを所定の時間ＯＮにする（Ｓ１０）。本実施例においては、帯電バイアスはＡＣ電圧がｐｅａｋ−ｐｅａｋで１６００Ｖ、ＤＣ電圧は−６００Ｖで、ドラム２周分印加した後に帯電バイアスをＯＦＦにした。これにより、ドラム表面の電位を−６００Ｖ付近にして、逆転写バイアス印加等によってできた電位ムラを小さくし、画像形成動作に入ったときに適正な潜像形成ができる。

制御回路部３は、現像剤付与シーケンス制御（Ｓ８〜Ｓ１０）を終了したら、メモリ３２に記憶されている新品履歴情報を消去する（Ｓ１１：メモリ３２に、新品である履歴を消すための書き込み）。制御回路部３は、他の所要のプロセス機器のウォーミングが完了したら第１初期回転動作を終了する（Ｓ１２）。制御回路部３は、駆動モータの駆動を停止して（Ｓ１３）、画像形成装置をスタンバイ状態に保持する。或いは、制御回路部３は、画像形成ジョブが中断されていた状態であった場合には、スタンバイ無しに前記４）の前回転動作を実行し、５）の画像形成動作に移行して残り分の画像形成を実行する。

制御回路部３は、Ｓ３の結果ＮＯの場合には、第２初期回転動作を開始する（Ｓ１４）。ここで、第２初期回転動作はトナーコート検知シーケンス（Ｓ５〜Ｓ７）、及び、現像剤付与シーケンス制御（Ｓ８〜Ｓ１０）を含まない動作である。制御回路部３は、感光体ドラム６と現像スリーブ８２の駆動後、帯電ローラ７に帯電バイアスを感光体ドラム６の２周分以上印加する。これは適正な静電像を得るために、感光体ドラム６の電位を一定にするものである。制御回路部３は、その他の所要のプロセス機器のウォーミングが完了したら第２初期回転動作を終了する（Ｓ１５）。

そして、制御回路部３は、駆動モータの駆動を停止し（Ｓ１３）、画像形成装置をスタンバイ状態に保持する。或いは、制御回路部３は、画像形成ジョブが中断されていた状態であった場合には、スタンバイ無しに前記４）の前回転動作を実行し、５）の画像形成動作に移行して残り分の画像形成を実行する。

Ｓ５〜Ｓ１０のように、トナーコート検知制御を行った後に、現像剤付与シーケンス制御を実行させる。これにより、使用環境、トナーの製造バラツキに依らず各々のカートリッジ５に対して最短の時間で現像剤付与シーケンスの実行が可能となり、初期回転動作の時間を短縮できる。

また、現像付与シーケンス制御を行うことで、トナーによる潤滑剤機能を付加させておく。これによって、感光体ドラム６とブレード９１間に介在するトナーの潤滑作用により、ブレード９１の鳴き、めくれ等を防止することができる。このような現像剤付与シーケンス後に画像形成を行う。

図８は、駆動モータ、感光体ドラム６、現像スリーブ８２、検知用バイアス、現像バイアス、帯電バイアス、逆転写バイアスのＯＮとＯＦＦのタイミングチャートである。縦軸はＯＮとＯＦＦとの状態を示し、横軸は時間である。

電源が投入されると駆動モータがＯＮされる。これにより、感光体ドラム６と現像スリーブ８２の回転が開始（ＯＮ）される。そして、トナーコート検知用のバイアスをＯＮにする。トナーコート検知用のバイアスは、ＡＣ成分を含む電圧を印加する。本実施例においては、ＡＣ電圧がｐｅａｋ−ｐｅａｋで４００Ｖ、周波数が８ｋＨｚ、ＤＣ電圧は０Ｖとした。

印加時間ｔ１は、カートリッジ５の使用環境やトナーＴの製造バラツキによる流動性によって異なり、コート検知回路１３０によって所定値Ｆ以上の静電容量Ｘの値が検知されるまで検知用バイアスを印加する。シール部材８６を有するカートリッジにおいては、新品時はシール部材８６を除去しても現像ローラ９０にトナーＴはコートされていない。即ち、この状態で現像バイアスを印加しても現像剤付与することができない。

このとき、コート検知回路１３０が検出する静電容量Ｘは、所定値Ｆよりも小さい。駆動モータがＯＮとなり撹拌部材８９によってトナーＴが現像室８５に供給され、更にマグネットローラ８４の磁力によってトナーＴが引き付けられ、現像スリーブ８２にトナーがコートされる。現像室８５にトナーＴが供給され、現像スリーブ８２とアンテナ部材８８間のトナーＴの量が増加すると静電容量Ｘは増大する。静電容量Ｘが増大し所定値Ｆ以上となると、現像スリーブ８２は確実にトナーコートされ、現像付与が可能な状態となる。

静電容量Ｘが所定値Ｆ以上を検知すると、検知バイアスをＯＦＦする。駆動モータＯＮから静電容量ＸがＦ以上となる時間がｔ１である。ｔ１はトナーの流動性が良いほど短く、逆に流動性が悪いと長くなる。トナーＴの流動性は、例えば使用環境が高温、高湿であるほど悪くなる。また、製造バラツキによっても異なる。

ここで、本実施例が従来技術に対して有する有利な点を説明する。従来技術では、現像剤付与シーケンスの前にトナー検知シーケンスが行われなかった。この場合に、現像剤付与シーケンスの前にトナーＴが現像スリーブ８２に適切にコートされていることを確保するために、初期回転時間ｔ１が大きく設定される必要があった。これに対して、本実施例では、現像剤付与シーケンスの前に、トナーＴが現像スリーブ８２に適切にコートされたことを検知して、現像剤付与シーケンスに移行することができるので、最短の時間で現像剤付与シーケンスへの移行が可能となる。

アンテナ部材８８によって現像ローラ９０にトナーがコートされたことが検知されると、現像バイアスが所定の時間ｔ２だけＯＮとなる。本実施例では、現像バイアスは、ＡＣ電圧がｐｅａｋ−ｐｅａｋで１６００Ｖ、周波数が２．０ｋＨｚ、ＤＣ電圧は−４００Ｖとした。時間ｔ２＝６７ｍｓとした。ドラム電位が０Ｖ前後にあるので、現像スリーブ８２に担持されているネガ系トナーは感光体ドラム６に飛翔して現像スリーブ８２の有効全長域においてドラム面に付着する。本実施例では、ｔ２＝６７ｍｓの現像バイアス印加で、感光体ドラム６上にドラム回転方向において約１０ｍｍ幅の黒帯（トナー像）Ｔａが形成される。

次に転写ローラ１５に対する逆転写バイアスは、ドラム上の黒帯Ｔａが転写部に移動する時間前にはＯＮにして、ドラム上の黒帯Ｔａが転写ローラ１５側に転移しないようにする。実施例では、現像位置で感光体ドラム６上に形成された黒帯Ｔａが転写位置に到達するのが１５ｍｓであるためｔ３＝１０ｍｓとし、現像時間ｔ２＝６７ｍｓに対し、ｔ４＝７０ｍｓの逆転写バイアスを印加した。

一方、帯電バイアスは、現像バイアスがＯＦＦとなった時間ｔ５後のドラム２周分以上時間ｔ６印加される。ｔ５＝５ｍｓ、ｔ６＝１３５０ｍｓとした。

なお、帯電バイアスをＯＮにするタイミングは、感光体ドラム６上のトナーを付着させようとする領域の終了位置が、帯電位置を通過した後であればいつでもよい。

図９は、輸送影響、保管環境、使用環境が異なる４種類の新品のカートリッジにおける静電容量Ｘと時間との関係を示すグラフである。横軸は駆動モータＯＮとしてからの時間である。輸送影響としては、シール部材８６を除去する前の新品カートリッジにランダム振動を加えた。使用時にシール部材８６を除去した。

カートリッジｐは、ランダム振動を行わず、低温、低湿環境（１５℃／１０％ＲＨ）で保管し、使用した。カートリッジｑは、ランダム振動を行わず、高温、高湿環境（３２℃／８０％ＲＨ）で保管し、使用した。カートリッジｒは、ランダム振動を１時間行い、高温、高湿環境（３２℃／８０％ＲＨ）で保管し、使用した。また、カートリッジｓは、ランダム振動を３時間行い、高温、高湿環境（３２℃／８０％ＲＨ）で保管、使用した。

カートリッジに加える振動によって、トナーＴの流動性が異なる。また、カートリッジの保管、使用環境によってトナーＴの流動性が異なる。一般的に、カートリッジに多くの振動を加えると、トナーＴの流動性が低くなり、撹拌部材８９によって現像室８５にトナーＴを搬送する時間が長くなる。また、高温、高湿環境ほど低温、低湿環境よりも流動性が低く、撹拌部材８９によって現像室８５にトナーＴを搬送する時間が長くなる。

カートリッジｐ、ｑ、ｒ、ｓのすべてにおいて、駆動モータ開始時は静電容量がＥであり、現像室８５にトナーＴが搬送されていくと静電容量は上昇していく。静電容量がＦ以上のとき、現像スリーブ８２にトナーコートされる。ここで所定値Ｆは、現像スリーブ８２にトナーＴがコートされた状態になる静電容量の値である。

カートリッジｐはｔｐの時間で静電容量が所定値Ｆ以上となる。同様に、カートリッジｑはｔｑの時間で、カートリッジｒはｔｒの時間で、カートリッジｓはｔｓの時間で所定値Ｆ以上となる。ここでｔｐ＜ｔｑ＜ｔｒ＜ｔｓであり、よりトナーの流動性がよいトナーＴほど、早い時間で現像スリーブ８２のトナーコートが完了する。本実験においては、ｔｐ＝４００ｍｓ、ｔｑ＝１０００ｍｓ、ｔｒ＝１５００ｍｓ、ｔｓ＝２３００ｍｓであった。

これらのカートリッジｐ、ｑ、ｒ、ｓを、本実施例のトナーコート検知制御を行った場合、ｔｐ、ｔｑ、ｔｒ、ｔｓが上記した検知用バイアスの印加時間ｔ１となる。その結果をまとめたものを下記表に示す。

なお、本実施例の構成が適用されない従来技術の画像形成装置では、カートリッジの輸送影響、保管環境、使用環境を考慮して、カートリッジに対して確実に現像剤付与シーケンス制御を行う。そのために、現像剤付与シーケンス前に最低でも２３００ｍｓ以上のカートリッジ駆動が必要であった。これに対して、本実施例のトナーコート検知制御をすると、カートリッジｐ、カートリッジｑ、カートリッジｒのように、輸送影響が少ない、もしくはより低温、低湿環境で保管、使用されるカートリッジに対し初期回転制御の時間を短縮することが可能になる。

本実施例では、トナーコート検知シーケンスにおいて、現像スリーブ８２に印加するトナーコート検知制御の検知用バイアスとして、現像バイアスと同じバイアスを用いた。すなわち、『印加手段』としての印加部２００は、感光体ドラム６の静電像をトナーＴで現像させる現像バイアスを現像ローラ９０に印加可能となっている。現像バイアスを印加し、現像スリーブ８２にトナーがコートされたことを検知し、検知した後、そのまま現像バイアスを印加し続けて、現像剤付与シーケンスに入る。そして、コート検知回路１３０の検知結果に基づいて、現像バイアスをＯＦＦするタイミングを決定する。

＜トナーコート検知シーケンス＞
図１０は、本実施例におけるトナーコート検知シーケンス、及び、現像剤付与シーケンス制御を含む初期回転動作のフローチャートである。画像形成装置に対する電源の投入（電源スイッチ１８−ＯＮ、又はスイッチ１６−ＯＮ）により電源回路が閉成される（Ｓ１）。

制御回路部３は、駆動モータをＯＮにするステップ（Ｓ２）。また、制御回路部３は、装着されているカートリッジが新品であるかどうかを判断する（Ｓ３）。この判断は、伝達部３４、３３を介してカートリッジ５側のメモリ３２に記憶されている新品かどうかの情報（新品履歴情報）を読み出すことによりなされる。

制御回路部３は、Ｓ３の判断の結果ＹＥＳの場合（新品である場合）には、第１初期回転動作（Ｓ４）に入る。制御回路部３は、Ｓ３の判断の結果ＮＯの場合（新品でない場合）には、第２初期回転動作に入る（Ｓ１４）。

制御回路部３は、Ｓ４の後に、現像バイアスを印加し（Ｓ５）、コート検知回路１３０によって、静電容量Ｘを検出する。本実施例では、検知用バイアスは現像バイアスと同じ設定とし、ＡＣ電圧がｐｅａｋ−ｐｅａｋで１６００Ｖ、周波数が２．０ｋＨｚ、ＤＣ電圧は４００Ｖとした。

制御回路部３は、コート検知回路１３０によって検出した静電容量Ｘが所定値Ｆ以上かを判断する（Ｓ６）。Ｘ≧Ｆであった場合は、Ｓ８へ進む。Ｘ＜Ｆであった場合はＸ≧ＦとなるまでステップＳ６に戻り、現像室８５のトナー量が増大し、現像スリーブ８２にトナーＴがコートされるのを待つ。

制御回路部３は、現像スリーブ８２にトナーがコートされた後に、帯電ローラ７への帯電バイアスの印加をＯＦＦにした状態で、現像スリーブ８２への現像バイアスと同じ電圧である現像バイアスの印加を継続し、一定時間ｔ２経過後にＯＦＦにする（Ｓ８）。

現像スリーブ８２にトナーＴがコートされていて、トナードラム電位が０Ｖ前後にあるので、現像スリーブ８２に担持されているネガ系トナーは感光体ドラム６に飛翔して現像スリーブ８２の有効全長域においてドラム面に付着する。

本実施例では、ｔ２は６７ｍｓで、感光体ドラム６上にドラム回転方向において約１０ｍｍ幅のトナー像（黒帯）Ｔａ（図７参照）が形成される。

制御回路部３は、感光体ドラム６に対する黒帯Ｔａの形成後、引き続く感光体ドラム６の回転によりその黒帯Ｔａが感光体ドラム６と転写ローラ１５との当接ニップ部（転写部）に到達する直前に、転写ローラ１５に対して逆転写バイアスを印加する（Ｓ９）。逆転写バイアスの印加は黒帯Ｔａが転写部を通過した後にＯＦＦされる。

制御回路部３は、次に、帯電ローラ７に対する帯電バイアスを所定の時間ＯＮにする（Ｓ１０）。本実施例においては、帯電バイアスはＡＣ電圧がｐｅａｋ−ｐｅａｋで１６００Ｖ、ＤＣ電圧は−６００Ｖで、ドラム２周分印加した。

制御回路部３は、現像剤付与シーケンス制御（Ｓ８〜Ｓ１０）を終了したら、メモリ３２に記憶されている新品履歴情報を消去する（Ｓ１１：メモリ３２に、新品である履歴を消すための書き込み）。制御回路部３は、他の所要のプロセス機器のウォーミングが完了したら第１初期回転動作を終了する（Ｓ１２）。

制御回路部３は、駆動モータの駆動を停止し（Ｓ１３）、画像形成装置をスタンバイ状態に保持する。或いは、制御回路部３は、画像形成ジョブが中断されていた状態であった場合には、スタンバイ無しに前記４）の前回転動作を実行し、５）の画像形成動作に移行して残り分の画像形成を実行する。

制御回路部３は、Ｓ３の結果ＮＯの場合には、第２初期回転動作を開始する（Ｓ１４）。ここで、第２初期回転動作はトナーコート検知シーケンス（Ｓ５〜Ｓ６）、及び、現像剤付与シーケンス制御（Ｓ８〜Ｓ１０）を含まない動作である。制御回路部３は、感光体ドラム６と現像スリーブ８２の駆動後、帯電ローラ７に帯電バイアスをドラム２周分以上印加する。これは適正な潜像を得るために、ドラムの電位を一定にするものである。制御回路部３は、その他の所要のプロセス機器のウォーミングが完了したら第２初期回転動作を終了する（Ｓ１５）。

そして、制御回路部３は、駆動モータの駆動を停止し（Ｓ１３）、画像形成装置をスタンバイ状態に保持する。或いは、制御回路部３は、画像形成ジョブが中断されていた状態であった場合には、スタンバイ無しに前記４）の前回転動作を実行し、５）の画像形成動作に移行して残り分の画像形成を実行する。

このように、トナーコート検知制御を行った後に、現像剤付与シーケンス制御を実行させる。これにより、使用環境、トナーの製造バラツキに依らず各々のカートリッジ５に対して最短の時間で現像剤付与シーケンスの実行が可能となり、初期回転動作の時間を短縮できる。

また、現像付与シーケンス制御を行うことで、トナーによる潤滑剤機能を付加させておく。これによって、感光体ドラム６とブレード９１間に介在するトナーの潤滑作用により、ブレード９１の鳴き、めくれ等を防止することができる。

図１１は、駆動モータ、感光体ドラム、現像スリーブ、検知用バイアス、現像バイアス、帯電バイアス、逆転写バイアスのＯＮとＯＦＦのタイミングチャートである。この図１１のタイミングチャートを使って説明する。なお、横軸は時間である。電源が投入されると駆動モータがＯＮされる。これにより、感光体ドラム６と現像スリーブ８２の回転が開始（ＯＮ）される。そして、現像バイアスと同じ電圧であるトナーコート検知用のバイアスをＯＮにする。トナーコート検知用のバイアスは、ＡＣ成分を含む電圧を印加する。本実施例においては、ＡＣ電圧がｐｅａｋ−ｐｅａｋで１６００Ｖ、周波数が２．０ｋＨｚ、ＤＣ電圧は４００Ｖとした。

印加時間ｔ１は、カートリッジ５の使用環境やトナーＴの製造バラツキによる流動性によって異なり、コート検知回路１３０によって所定値Ｆ以上の静電容量Ｘの値が検知されるまで検知用バイアスを印加する。シール部材を有するカートリッジにおいては、新品時はシール部材を除去しても現像ローラ９０にトナーＴはコートされていない。即ち、この状態で現像バイアスを印加しても現像剤付与することができない。このとき、コート検知回路１３０が検出する静電容量Ｘは、所定値Ｆよりも小さい。

駆動モータがＯＮとなり撹拌部材８９によってトナーＴが現像室８５に供給され、更にマグネットローラ８４の磁力によってトナーＴが引き付けられ、現像スリーブ８２にトナーがコートされる。現像室８５にトナーＴが供給され、現像スリーブ８２とアンテナ部材８８との間のトナーＴの量が増加すると静電容量Ｘは増大する。静電容量Ｘが増大し所定値Ｆ以上となると、現像スリーブ８２は確実にトナーコートされ、現像付与が可能な状態となる。

静電容量Ｘが所定値Ｆ以上を検知すると、検知バイアス（現像バイアス）をＯＦＦする。駆動モータＯＮから静電容量ＸがＦ以上となる時間がｔ１である。ｔ１はトナーの流動性が良いほど短く、逆に流動性が悪いと長くなる。トナーＴの流動性は、例えば使用環境が高温、高湿であるほど悪くなる。また、製造バラツキによっても異なる。

従来、このトナーコート検知制御を行わない構成においては、このようなトナーＴの流動性を考慮し、十分なマージンをもってｔ１をある所定値に設定する必要があり、より多くのカートリッジにおいては、初期前多回転が必要以上に長くなってしまっていた。しかしながら、このトナーコート検知制御を行う構成においては、従来の課題が解決され、使用環境、トナーの製造バラツキに依らず各々のカートリッジ５に対して最短の時間で現像剤付与シーケンスの実行が可能となる。

アンテナ部材８８によって現像ローラ９０にトナーがコートされたことが検知されると、所定の時間ｔ２経過後に現像バイアスと同じ電圧であるトナーコート検知バイアスをＯＦＦにする。本実施例では、時間ｔ２＝６７ｍｓとした。ドラム電位が０Ｖ前後にあるので、現像スリーブ８２に担持されているネガ系トナーは感光体ドラム６に飛翔して現像スリーブ８２の有効全長域においてドラム面に付着する。本実施例では、ｔ２＝６７ｍｓの現像バイアス印加で、感光体ドラム６上にドラム回転方向において約１０ｍｍ幅の黒帯（トナー像）Ｔａが形成される。

次に転写ローラ１５に対する逆転写バイアスは、ドラム上の黒帯Ｔａが転写部に移動する時間前にはＯＮにして、ドラム上の黒帯Ｔａが転写ローラ１５側に転移しないようにする。実施例では、現像位置で感光体ドラム６上に形成された黒帯Ｔａが転写位置に到達するのが１５ｍｓであるためｔ３＝１０ｍｓとし、現像時間ｔ２＝６７ｍｓに対し、ｔ４＝７０ｍｓの逆転写バイアスを印加した。

一方、帯電バイアスは現像バイアスがＯＦＦとなった時間ｔ５後のドラム２周分以上時間Ｔ６印加される。ｔ５＝５ｍｓ、ｔ６＝１３５０ｍｓとした。

なお、帯電バイアスをＯＮにするタイミングは、感光体ドラム６上のトナーを付着させようとする領域の終了位置が、帯電位置を通過した後であればいつでもよい。

以上説明したように、制御回路部３は、現像ローラ９０に現像バイアスを印加させて、コート検知回路１３０が検知する静電容量が一定量以上であると判断すると、現像バイアスをオンにしたまま現像ローラ９０に対して現像剤を付与するシーケンスを実行する。つまり、トナーコート検知用バイアスと現像バイアスを同じ電圧とし、現像スリーブ８２にトナーが検知されたことを検知し、そのまま電像剤付与を行ってもよい。

実施例１又は２の構成によれば、制御回路部３は、コート検知回路１３０によるトナーＴの現像ローラ９０に対するコートを検知した後に、トナーＴを感光体ドラム６に付着させる制御工程を実行する。輸送環境、保管環境、使用環境、トナーＴの製造バラツキが異なる場合でも、現像ローラ９０に所定の現像バイアスを印加する前の初期回転動作時間の短縮化が実現される。その結果、ユーザは、電源オンから最短時間で画像形成を実行することができる。

１ 画像形成装置
３ 制御回路部（制御手段）
５ カートリッジ
６ 感光体ドラム（像担持体）
３２ メモリ（記憶手段）
８１ 収容室
８５ 現像室
８６ シール部材（シール部材）
８８ アンテナ部材
９０ 現像ローラ（現像剤担持体）
１３０ トナーコート検知回路（検知手段）
Ｔ トナー

Claims (11)

1. 像担持体と、
   少なくとも前記像担持体の使用履歴を記憶する記憶手段と、
   現像剤を収容する収容室と、
   前記像担持体の表面の静電像を現像剤で現像する現像剤担持体を有する現像室と、
   静電容量を検知するために、前記現像剤担持体に対向して配置されたアンテナ部材と、
   前記記憶手段が記憶する前記像担持体の使用履歴に基づいて前記像担持体が新品であると判断すると、少なくとも前記像担持体を回転させる初期回転モードを実行する制御手段と、
   を備える画像形成装置であって、
   前記制御手段は、前記初期回転モードにより前記像担持体を回転させる間に、前記静電容量に基づいて、前記現像剤担持体が担持する現像剤量が一定量以上であるか否かを検出することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記現像剤担持体が担持する前記現像剤量が一定量以上であるか否かの検出後に像担持体とクリーニング部材とが接する位置に現像剤を付与する現像剤付与シーケンスを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 開口を封止して使用時に開封可能なシール部材と、を備え、
   前記収容室は、前記開口を有し、前記開口から前記現像室に現像剤を供給することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 現像剤付与シーケンス後に画像形成を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 現像剤付与シーケンス中では、前記像担持体と、前記像担持体の表面の現像剤像を記録材に転写する転写部材と、現像剤と、の電位の磁性の関係は、
   前記転写部材と前記現像剤とは同極性であり、
   前記像担持体の電位は、前記転写部材と前記現像剤の電位よりも絶対値が小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 現像剤付与シーケンス中では、前記像担持体と、前記像担持体の表面の現像剤像を記録材に転写する転写部材と、現像剤と、の電位の磁性の関係は、
   前記転写部材と前記現像剤とは同極性であり、
   前記転写部材と前記現像剤の極性と、前記像担持体の極性とは、反対極性であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記現像剤担持体と前記アンテナ部材との間の静電容量を検知する検知手段と、
   前記検知手段が前記静電容量を検知するために、前記現像剤担持体に対して検知用バイアスを印加可能な印加手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記現像剤担持体に前記検知用バイアスを印加させて、前記検知手段が検知する前記静電容量が一定量以上であると判断すると、前記検知用バイアスをオフにした後に現像バイアスをオンにして前記現像剤担持体に対して現像剤を付与するシーケンスを実行することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、前記現像剤担持体に現像バイアスを印加させて、前記検知手段が検知する前記静電容量が一定量以上であると判断すると、前記現像バイアスをオンにしたまま前記現像剤担持体に対して現像剤を付与するシーケンスを実行することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記像担持体の使用履歴が無い場合に、前記像担持体が新品と判断することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 請求項３乃至請求項１０のいずれか１項に記載の画像形成装置に装着可能なカートリッジであって、前記収容室と、前記現像室と、前記シール部材と、前記アンテナ部材と、を備えるカートリッジ。

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