JP6849469B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

従来から電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。ここで、電子写真方式の画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録材（例えば、記録紙、ＯＨＰシート）に画像を形成するものである。電子写真方式の画像形成装置の例としては、複写機、プリンター、ファクシミリ及びそれらの複合機（マルチファンクションプリンター）が含まれる。

電子写真画像形成方式を用いた画像形成においては、まず、帯電手段によって一様に帯電させた電子写真感光ドラムに、画像情報に応じた選択的な露光を行って潜像を形成する。そして、その潜像をトナーで現像し、現像剤像であるトナー像を現像手段で形成する。その後、電子写真感光ドラムに形成したトナー像を転写手段によって記録材に転写し画像形成を行う。

また、ユーザビリティ向上の観点から、メンテナンスが必要な部分をカートリッジとして一体化し、画像形成装置の装置本体に着脱可能にした装置が広く提供されている。

例えば、電子写真式の画像形成に用いられる現像カートリッジは、現像装置を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置の装置本体に対して、取り外し可能に装着されるものである。

また、電子写真式の画像形成に用いられるプロセスカートリッジでは、電子写真感光ドラムと、この電子写真感光ドラムに作用するプロセス手段とを一体的にカートリッジ化したものである。そして、このプロセスカートリッジは画像形成装置の装置本体に対して、取り外し可能に装着されるものである。

このようなカートリッジにおいて、現像剤収容室と現像室を連通するトナー供給開口をトナーシール部材で封止する構成が提案されている（特許文献１）。

開口の開封は、トナーシール部材が回転部材に巻き取られることで行われる。開封後、トナーシール部材は回転部材と一体となって回転する。そして、同じく回転部材に取り付けられた搬送シートによって、収容室内のトナーは現像室へ搬送される。

特許文献１の構成では、物流時の振動、衝撃によって、トナーがカートリッジから漏れることを防止することができる。また、トナーシール部材がカートリッジ内に留まるので、ユーザーがトナーシール部材を処理する必要がなくなる。さらに、ユーザーがトナーシール部材を引き開口を開封する必要がないので、ユーザビリティが向上する。

別のカートリッジでは、現像剤担持体である現像ローラに現像ブレードが接触する構成において、初期状態（新品時）に、接触部に潤滑剤を塗布する構成が知られている（特許文献２）。これにより、初期状態において、現像ローラと現像ブレードの接触部の摩擦力を低下させることができる。

なお、トナーシール部材がない構成、もしくは、ユーザーがトナーシール部材を除去する構成では、接触部にトナーを介さない状態で現像ローラが回転する時間が極めて少ない。これは、カートリッジを装置本体に装着する際に、ユーザーによる操作や振動によって、現像ローラに潤滑剤であるトナーが供給されるためである。

特開２０１４−０７１１２６号公報 特開２００４−１０９４６１号公報

しかし、特許文献１や特許文献２に記載された構成では、下記のような課題が発生する場合がある。

特許文献１に記載された構成は、現像ブレードと現像ローラが接触する構成であり、接触する接触部には潤滑剤が存在していない。また、トナーシール部材の開封時に回転部材が回転するのと共に現像ローラが回転する。

このような構成においては、開口の開封時に現像ローラにトナーが供給され、接触部にトナーが介在するまでの時間が長くなる。そのため、トナーが介在するまでの間に、現像ローラと現像ブレードとの摩擦力によって現像ブレードが振動し、ブレード鳴きによる異音が発生する場合がある。

一方、特許文献２に記載された構成は、現像ブレードと現像ローラとの接触部に潤滑剤を塗布する構成である。このような構成は、潤滑剤の材料費だけでなく、組立て時に現像ローラ、或いは、現像ブレードに潤滑剤を塗布する工程が必要であり、製造コストが大きくなってしまう。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、異音の発生を低減できる画像形成装置を提供することにある。

そこで、本発明は、
現像剤を担持するための現像剤担持体と、
前記現像剤担持体と接触し、前記現像剤担持体の上の現像剤の層厚を規制する現像ブレードと、
前記現像剤担持体を有する現像室と、
現像剤を収容し、前記現像室に現像剤を搬送するための開口を有する現像剤収容室と、
前記開口を封止する封止部材と、を有し、
前記現像剤担持体の駆動に連動して封止部材を移動させて前記開口を開封する開封動作が可能な画像形成装置であって、
前記現像剤担持体を駆動するための駆動モータと、
前記駆動モータを、第一駆動速度と、前記第一駆動速度よりも速い第二駆動速度と、に制御可能な制御部と、備え、
前記第一駆動速度が画像形成動作の駆動速度である場合に、
前記制御部は、前記開封動作の開始前から開始時に前記駆動モータを第二駆動速度で駆動させる画像形成装置を提供するものである。

上記構成により、異音の発生を低減できる画像形成装置を提供することができる。

本発明に係るフローチャート 本発明の第一の実施形態に係る画像形成装置の断面図 本発明に係る現像ブレードの概略図 本発明の第一の実施形態に係るカートリッジの断面図 駆動速度による異音発生有無の実験結果 本発明に係る画像形成装置の動作行程図 本発明の第一の実施形態に係る初期回転動作のタイミングチャート 本発明の第二の実施形態に係る画像形成装置の断面図 本発明の第二の実施形態に係るカートリッジの断面図 本発明の第二の実施形態に係る初期回転動作のタイミングチャート

［実施例１］
図２は、実施例１に係る画像形成装置１の断面図である。図２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、カートリッジ方式のレーザビームプリンタである。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（制御部：ＣＰＵ）に電気的な画像情報が入力される。制御回路部３は、入力された電気的な画像情報に基づいてシート状の記録材Ｐに画像形成を行う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（実施例１は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。図２では、カートリッジの長手方向が図面と垂直方向であり、カートリッジの短手方向は図面と平行方向となっている。

本実施例のカートリッジ５は、回転可能な像担持体である感光ドラム６と、感光ドラム６に作用する電子写真プロセス手段とを一体的にカートリッジ化したプロセスカートリッジである。電子写真プロセス手段としては、帯電装置７、現像装置８、クリーニング装置９などがある。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（着脱可能）である。本実施例において、感光ドラム６は、回転ドラム型の電子写真感光体である。

帯電装置７は、感光ドラム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。帯電装置７は、感光ドラム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、感光ドラム６の表面に接触するクリーニングブレード９１を有する。

カートリッジ５は、感光ドラム６、帯電装置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、図２に示すように、装置本体１Ａの開閉部材であるドア１０を、ヒンジ部１１を中心に点線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、感光ドラム６の下面から露出する感光ドラム６の下面は、転写ローラ１５に対向する状態に設定される。

装置本体１Ａにはドアスイッチ１６（安全スイッチ、キルスイッチ）が配設されている。ドアスイッチ１６は、装置本体１Ａ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（像担持体である感光ドラム６、現像剤担持体である現像スリーブ８２、回転軸８８など）が装置本体１Ａ側の駆動モータ１Ｂにより駆動可能状態になる。装置本体１Ａに設けられている駆動モータ１Ｂからギアなどの駆動伝達部材を介して、被駆動部材（像担持体である感光ドラム６、現像剤担持体である現像スリーブ８２、回転軸８８など）が駆動される。装置本体１Ａの駆動装置たる駆動モータ１Ｂは、制御部である制御回路部３によって、駆動のＯＦＦ、ＯＮ、ＯＮ時の駆動速度が制御される。駆動速度は少なくとも２つの駆動速度で制御可能であり、３つや４つの駆動速度があってもよい。本実施例においては、２つの駆動速度で制御可能となっている。本実施例においては、現像スリーブ８２の表面速度を２つの速度にしている。この場合、駆動モータ１Ｂは、第一駆動速度で現像スリーブの表面速度が１００ｍｍ／ｓとなるように制御している。そして、駆動モータ１Ｂは、第一駆動速度よりも速い第二駆動速度で駆動し、現像スリーブの表面速度が２００ｍｍ／ｓに制御している。ここで、第一駆動速度は画像形成動作時の駆動速度である。第一駆動速度と第二駆動速度とは、現像剤担持体である現像スリーブの表面速度とは比例関係にあり、対応する現像スリーブの表面速度を第一スリーブ駆動速度と第二スリーブ駆動速度とそれぞれ言う。

また、カートリッジ５側の各種センサ類が装置本体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、現像スリーブ８２等に対して装置本体１Ａ側のバイアス印加電源部から所定のバイアスを印加することが可能となっている。

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）される。そして、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スタンバイ状態となっている。

このスタンバイ状態において、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画像形成が順次開始される。制御回路部３は、入力画像情報を画像処理部で処理し、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、駆動モータが起動されて、感光ドラム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。

回転駆動された感光ドラム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。感光ドラム６の帯電処理後に、露光装置１４よりレーザ走査露光がなされる。レーザ光Ｌ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、感光ドラム６の帯電処理表面上に静電像が形成される。その静電像が現像装置８から供給されるトナーＴによってトナー像として現像される。

本実施例では、現像剤であるトナーＴ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する。そして、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で静電像を反転現像する。

現像装置８は、現像剤収容室８１と現像室８５とを有する。現像室８５には、現像剤担持体としての現像スリーブ８２と、現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する規制部材としての現像ブレード８３と、を有する。さらに、現像室は、現像スリーブ８２の内側に固定されたマグネットローラ８４を有する。現像剤収容室８１には、トナーＴが収容されているとともに、現像室にトナーＴを供給するための現像室に連通した開口を有する。

図３は、本発明に係る現像ブレードの８３の断面図である。現像ブレード８３は、支持板金８３０とゴム部材８３１とを有する。支持板金８３０とゴム部材８３１とはホットメルトテープ等で接着、固定される。ゴム部材８３１は、現像スリーブ８２と当接する表面である当接面８３２を有する。ゴム部材８３１は、現像スリーブ上のトナーＴを適正な層厚にするために、所定位置（接触部）で現像スリーブ８２とカウンター方向に腹当てで当接面８３２を当接させている。本実施例のゴム部材８３１はポリウレタンゴムであるが、ゴム部材８３１の材質はこれに限らず、その他のゴムを用いても構わない。厚みは１．０ｍｍ程度であり、現像スリーブ８２との当接圧は１０〜３０ｇｆ／ｃｍである。また当接面の表面粗さは、十点平均粗さＲｚ＝２〜１０μｍ（ＪＩＳ―Ｂ０６０１ １９９４）である。

本実施例のカートリッジ５は、新品状態において、現像スリーブ８２と現像ブレード８３（ゴム部８３１）との接触部に潤滑剤粒子は塗布されていない。本明細書では、現像スリーブ８２はスリーブ接触部を有し、現像ブレード８３はブレード接触部を有する。

ここで、カートリッジ５の新品状態（または、新品カートリッジ）とは、カートリッジ５が工場より出荷され、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いう。

カートリッジ５は、カートリッジに関する情報を記憶している記憶部材であるメモリを備えている。カートリッジが装置本体に装着された後で、画像形成動作前に、装置本体の検出部がメモリに記憶されている情報を取得し、取得した情報から検出部で新品か否かを検出する。本実施例では、制御部が検出部を兼用している。

また、メモリは、カートリッジが新品か否かの情報に限らず、カートリッジの製造年月日、カートリッジが収容するトナーの特性などのカートリッジに関連する情報を記憶していてもよい。本明細書のカートリッジが新品か否かの情報は、現像スリーブ８２の使用履歴で、使用履歴がゼロの場合を新品状態としている。また、メモリ３２に記憶された情報は、制御回路部３に伝達される。制御部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が記憶する現像スリーブ８２の使用履歴に基づいて現像スリーブ８２が新品か否かを判断する。新品であると判断（使用履歴がゼロ）すると、少なくとも現像スリーブ８２を回転させる初期回転モードを実行する。

現像スリーブ８２は、感光ドラム６に対して並行であり、且つ感光ドラム６に対して所定の僅少な隙間を設けて対向している。そして、現像スリーブ８２は、矢印の反時計方向に所定の速度で感光ドラム６の回転に連動して駆動される。

本実施例の現像スリーブ８２は、中空のアルミ基体の表面を導電性樹脂でコートしたものを用いた。本実施例で用いた現像スリーブ８２の表面粗さは、算術平均粗さＲａ＝１〜３μｍ（ＪＩＳ―Ｂ０６０１ １９９４）である。

現像剤収容室８１内には、シート状の搬送部材８９が配設されている。搬送部材８９は回転軸８８に取り付けられ、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、現像剤収容室８１内のトナーＴを現像室８５や現像スリーブ８２に供給する。搬送部材８９は、シート状のシート部材に限られず、羽根状の羽根部材でもよい。

現像スリーブ８２の現像室８５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る。そして、トナーは、現像スリーブ８２の回転で感光ドラム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Ｔは現像スリーブ８２と現像ブレード８３との接触部を通過する。これによりトナーＴは現像スリーブ上の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、トナーＴは、引き続く現像スリーブ８２の回転によって感光ドラム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によって所定の現像バイアスが摺動接点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、感光ドラム６に飛翔して静電的に静電像に付着し、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、排紙ローラ対２６によって装置外に排出される。

一方、記録材Ｐが分離された後の感光ドラム６の表面は、クリーニング装置９のクリーニングブレード９１により転写残トナー等の残留付着物が除去・清掃され、繰り返して作像に供される。クリーニングブレード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４（ａ）は、封止部材であるトナーシール部材８６が開封される前の新品時のカートリッジ５の断面図である。現像装置８は、トナーＴを収容する現像剤収容室８１と、感光ドラム６の表面の静電像をトナーＴで現像する『現像剤担持体』としての現像スリーブ８２を有する現像室８５と、を有する。現像剤収容室８１は、現像室８５にトナーＴを搬送するための連通口を有する。現像剤収容室８１と現像室８５との間には、トナーＴを封止して使用時に開封可能な封止部材であるトナーシール部材８６が配置され、収容室と現像室とを区画している。現像剤収容室８１と現像室８５とは、枠体で構成されている。図４では、第１枠体と第２枠体との２つの枠体が結合し、現像剤収容室８１と現像室８５とが形成されている。連通口は、第１枠体か第２枠体かのいずれかに設けられている。

新品のカートリッジ５では、トナーＴが現像剤収容室８１の内部に封止部材であるトナーシール部材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。なお、新品状態において、現像ブレード８３と現像スリーブ８２との間に潤滑作用を施す潤滑剤粒子は塗布されていない。

本実施例での封止部材であるトナーシール部材８６は、シート部材であり、溶着や接着によって開口８７を封止している。本実施例での封止部材であるトナーシール部材の他端側は回転軸８８に固定されている。回転軸８８の回転に伴って、まず開口８７の下端側がはがされることで、開口８７の一部が開封する。やがて開口８７の上端側がはがされるとトナーシール部材８６の開封が完了し、開口８７が完全に開封する。開口８７が開封すると、一部のトナーＴが現像室８５に移動可能な状態となる。

回転軸８８にはトナーシール部材８６の他にトナーを搬送する搬送部材８７が固定されている。回転軸８８は、このため開封部材でもある。本実施例における搬送部材８７はＰＰＳ製のシート部材である。回転軸８８の回転に伴って搬送部材８７も回転し、トナーＴを開口８７を通して、現像剤収容室８１から現像室８５へ搬送する。回転軸８８は、感光ドラム６と現像スリーブ８２と連動して回転する。すなわち、トナーシール部材８６の開封は現像スリーブ８２の回転と連動している。連動しているとは、駆動モータ１Ｂが駆動されると、装置本体側のカップリングが駆動伝達部材である現像カップリングギアに駆動が伝達される。現像カップリングギアから現像剤担持体に駆動が伝達されるとともに、現像カップリングギアから更に駆動伝達部材である駆動ギアに駆動が伝達される。そして、駆動ギアから回転軸に駆動が伝達される。このように、駆動モータ１Ｂを駆動すると、現像剤担持体である現像スリーブとトナーシール部材が取り付けられている回転軸が駆動（回転）する構成になっている。

本実施例においては、現像剤収容室８１内の回転軸８８に巻きつけてトナーシール部材８６を移動させ開口を開封する構成とした。しかし、この構成に限らず、現像剤担持体たる現像スリーブ８２の回転に連動してトナーシール部材８６を移動させ開口を開封する構成であれば良い。たとえば、現像室８５内に現像スリーブ８２の回転と連動する回転軸を設け、この回転軸にトナーシール部材８６を巻きつけて開封する構成としても良い。また、本実施例ではカートリッジの長手方向に回転軸が伸びているが、カートリッジの短手方向に回転軸が伸びている構成でもよい。

図４（ｂ）は、トナーシール部材８６が開封された後のカートリッジ５の断面図である。トナーＴが現像室８５へ搬送され、現像スリーブ８２に所定の層厚でコートされると画像形成可能な状態となる。

ここで、現像ブレード鳴きによる異音について説明する。

カートリッジ５は新品状態において、現像ブレード８３と現像スリーブ８２との接触部に潤滑作用を施す潤滑剤粒子は塗布されていない。言い換えれば、現像スリーブ８２が駆動した際の摩擦力が大きい。このように摩擦力が大きい時、現像スリーブ８２の駆動の駆動速度によっては、現像ブレード８３が振動することによって、現像ブレード鳴きによる異音が発生する場合がある。

図５は、現像ブレード８３と現像スリーブ８２との接触部にトナーＴが介在していないときと、トナーＴが介在しているときの、現像スリーブ８２の駆動速度と異音発生との関係とを示した実験結果である。

接触部に潤滑剤としてのトナーＴが介在しているときは、現像ブレード８３が現像スリーブ８２の駆動によって受ける摩擦力が小さいため、現像スリーブ８２の駆動速度によらず、現像ブレード８３鳴きによる異音は発生しない。

接触部にトナーＴが介在しないときは、現像スリーブ８２の駆動速度が１５０ｍｍ／ｓ以下の場合に、現像ブレード８３が振動し、現像ブレード鳴きによる異音が発生する結果となった。また、現像スリーブ８２の駆動速度が１７５ｍｍ／ｓよりも大きい場合は、現像ブレード８３の振動が抑制され、現像ブレード鳴きによる異音は発生しない。

本実施例では、画像形成時の現像スリーブ８２の駆動速度（駆動モータは、第一駆動速度で駆動）は１００ｍｍ／ｓである。仮に１００ｍｍ／ｓの速度でトナーシール部材８６の開封動作を行うと異音が発生してしまう。そこで、本実施例においては、トナーシール部材８６の開封動作は異音が発生しない２００ｍｍ／ｓ（駆動モータは、第二駆動速度で駆動）で行う。

トナーシール部材８６の開封動作は、初期回転動作中に行う。

図６は、画像形成装置１の動作行程図である。

１）停止状態
画像形成装置１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）
初期回転動作は、画像形成装置１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１Ｂを起動させて、感光ドラム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１に電源が投入されたときとは、ドアスイッチ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の状態を検出し、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１Ｂ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が入力され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１Ｂが再駆動されて、感光ドラム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、記録材の後端と次の記録材Ｐの先端との間隔部である。

本明細書では、この動作期間や動作時を画像形成期間や画像形成時とする。

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１Ｂが所定時間駆動されて、感光ドラム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１Ｂの駆動が停止され、画像形成装置１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。

続いて、図１を参照して、初期回転動作のシーケンスについて説明する。
Ｓ１にて電源が投入されるとカートリッジ５の装着の有無を検出する。本実施例においては、カートリッジ５の装着の有無は、制御回路部３とメモリ３２の通信によって行う。制御回路部３とメモリ３２が通信可能であればカートリッジ５が装着されていると判断し、通信不能であればカートリッジ５が装着されていないと判断する。

カートリッジ５が装着されていないと判断した場合は、Ｓ１０に進みカートリッジが装着されてない旨をホスト装置２に報知する。

カートリッジ５が装着されていると判断した場合はＳ３に進み、メモリ３２が記憶している現像スリーブ８２の使用履歴を参照して、新品カートリッジが装着されているかを検出部で判断する。

新品カートリッジが装着されていると判断した場合はＳ４に進み、第二の初期回転動作（Ｓ４〜Ｓ８）を実行する。装着されているカートリッジが新品ではないと判断した場合はＳ６に進み、第一の初期回転動作（Ｓ６〜Ｓ８）を実行する。

第二の初期回転動作は、まずＳ４にて第一スリーブ駆動速度よりも速い第二スリーブ駆動速度で現像スリーブ８２を駆動させる。このとき現像スリーブ８２の駆動速度は現像ブレード鳴きによる異音が発生しない速度で駆動させる。第二スリーブ駆動速度で駆動させることで現像ブレード８３と現像スリーブ８２との接触部に潤滑剤粒子が存在しなくても異音が発生しない。このとき、現像スリーブ８２の駆動に連動して回転軸８８が駆動することで、トナーシール部材８６を移動させて開口の開封が行われる。トナーシール部材８６が回転軸８８に巻き取られ、開口８７が開封することで、トナーＴが現像剤収容室８１から現像室８５に搬送可能になる。トナーＴが現像室８５に搬送され、現像スリーブ８２に供給され、現像ブレード８３との接触部まで運ばれると、駆動速度によらず異音が発生しない状態となる。

トナーシール部材８６の開封から現像ブレード８３と現像スリーブ８２の接触部にトナーＴが供給されるまでの時間（または、現像スリーブ８２の回転距離）はカートリッジ５の構成によって異なる。このため、Ｓ４の第二駆動速度での駆動時間はカートリッジ５の構成に合わせて設定される。

あらかじめ設定した所定時間経過後、Ｓ５に進みメモリに記憶していた新品履歴情報を消去する。本実施例では、メモリに現像スリーブの使用履歴に数秒の使用が記憶されることで、新品履歴情報を消去している。続いてＳ６に進み、第一駆動速度で現像スリーブ８２を駆動させる。このとき現像スリーブ８２と現像ブレード８３の接触部に潤滑剤としてのトナーＴが介在しているため、第一駆動速度としても異音は発生しない。

続いてＳ７にて、画像形成準備動作を実行する。本実施例では、カートリッジ５の状態を検出し、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。この画像形成準備動作は、画像形成時の駆動速度で実行することが好適である。

一連の画像形成準備動作を実行後、駆動をＯＦＦし（Ｓ８）、スタンバイ状態（Ｓ９）に移行する。

一方、Ｓ３で装着されているカートリッジ５が新品ではないと判断した場合は、第一の初期回転動作に移行する。Ｓ６にて第一駆動速度で現像スリーブ８２を駆動させ、Ｓ７にて画像形成準備動作を実行後、駆動をＯＦＦし（Ｓ８）、スタンバイ状態（Ｓ９）に移行する。

図７（ａ）は第二の初期回転動作、図７（ｂ）は第一の初期回転動作のタイミングチャートである。

第一の初期回転動作では、電源が投入されると現像スリーブ８２は第一スリーブ駆動速度で回転（駆動モータは第一駆動速度で駆動）し、ｔ０〜ｔ４の時間で画像形成準備動作を実行する。

第二の初期回転動作では、ｔ１からトナーシール部材８６の開封が開始される。そのため、ｔ１が開封動作の開始時になり、ｔ１時間より前が開封動作の開始前となり、ｔ１時間より後が開封動作の開始後となる。ｔ１とｔ５の間でトナーシール部材が枠体から剥離される開封動作が行われる。この時間を開封動作時間や開封動作時という。ｔ５にトナーシール部材８６を枠体から剥離する剥離工程が完了し、開口の開封が完了するので、開封動作が終了する。本明細書では、ｔ５よりも前を開封完了前とし、ｔ５より後を開封完了後である。本発明においては、開封動作の開始時であるｔ１に、駆動モータを第二駆動速度で駆動し、現像スリーブの表面速度が第二スリーブ駆動速度になるように駆動することが必要である。本実施例では、開封動作前に現像スリーブの駆動が始まるため、現像スリーブと現像ブレードとの摺擦も、開封動作開始時であるｔ１よりも前に始まる。そのため、開封動作の開始前から開封動作開始時にかけて駆動モータ１Ｂを第二駆動速度で駆動する必要がある。

開封動作が完了（ｔ５）後でｔ２になったら、駆動モータ１Ｂの駆動を第二駆動速度よりも遅い、画像形成時の速度である第一駆動速度に切り替える。対応する現像スリーブの駆動速度では、第二スリーブ駆動速度から第一スリーブ駆動速度に切り替える。ｔ２は、現像スリーブ８２と現像ブレード８３の接触部に潤滑剤としてのトナーＴが介在するために必要な所定の時間に設定している。そして、画像形成準備動作を終えるとスタンバイ状態となる。スタンバイ状態にて、画像形成開始信号Ｓが入力されると、第一駆動速度で画像形成を行う。これは、駆動速度が速いと駆動される被駆動部材の劣化が進みやすいため、駆動速度を必要な時以外は遅くしている。ただし、これに限定されるものではなく、電源投入時ｔ０から画像形成動作前まで、駆動モータを第二駆動速度で駆動し、画像形成動作時に駆動モータを第一駆動速度で駆動してもよい。

以上説明したように、本実施例の画像形成装置によれば、低コストで、且つ、ユーザーがトナーシール部材を開封する必要がなくユーザビリティを向上させつつ、異音の発生を抑制可能な画像形成装置を提供することができる。

カートリッジの使用初期（新品カートリッジ時）に、現像ブレードの振動を抑制することができ、異音の発生を抑制可能な画像形成装置を提供することができる。

［実施例２］
以下、本発明の第二の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施例１と同様の構成は、実施例１と同様の符号を付してその説明は省略する。

図８は、実施例１に係る画像形成装置１の断面図である。図９（ａ）は、トナーシール部材８６が巻き取られ開口が開封される前の新品時のカートリッジ５の断面図である。

回転軸８８の回転に伴って、トナーシール部材８６が枠体から剥離されて開口を開封する。まず開口８７の下端側がはがされることで、開口８７の一部が開封する。開口８７の一部が開封すると、一部のトナーＴが現像室８５に移動可能な状態となる。

やがて開口８７の上端側が枠体からはがされるとトナーシール部材８６の剥離が完了し、開口８７が完全に開封する。回転軸８８にはトナーシール部材８６の他にトナーを搬送する搬送部材８７が固定されている。本実施例における搬送部材８７はＰＰＳ製のシート部材である。回転軸８８の回転に伴って搬送部材８７も回転し、トナーＴは開口８７を通して、現像剤収容室８１から現像室８５へ搬送される。回転軸８８は、感光ドラム６と現像スリーブ８２と連動して回転する。すなわち、トナーシール部材８６の移動による開口の開封は、現像剤担持体である現像スリーブ８２の回転と連動している。本実施例においては、現像剤収容室８１内の回転軸８８にトナーシール部材８６を巻き付けて開口を開封する構成とした。しかし、この構成に限らず、現像剤担持体たる現像スリーブ８２の回転に連動してトナーシール部材８６を移動させ開口を開封する構成であれば良い。たとえば、現像室８５内に現像スリーブ８２の回転と連動する回転軸を設け、この回転軸にトナーシール部材８６を巻きつけて開口を開封する構成としても良い。

本実施例のカートリッジ５は、現像スリーブ８２の重力方向の下方に位置する部分が、開口８７の重力方向の下方に位置する部分よりも下方側の位置にある。このようなカートリッジ構成では、開口８７の一部が開封するトナーシール部材８６の開封開始からより早く重力によってトナーＴが現像室８５に移動可能である。現像室８５に移動したトナーＴはマグネットローラ８４の磁力によって現像スリーブ８２により早く供給される。

図９（ｂ）は、トナーシール部材８６が移動して開口が開封された後のカートリッジ５の断面図である。トナーＴが現像室８５へ搬送され、現像スリーブ８２に所定の層厚でコートされると画像形成可能な状態となる。

本実施例では、潤滑剤として作用するトナーＴが、トナーシール部材８６の開封開始からより早く現像スリーブ８２と現像ブレード８３との接触部に供給される。このため、駆動モータの駆動速度を第二駆動速度から第一駆動速度への切り替えタイミングを実施例１よりも早く設定することが可能である。

図１０（ａ）は第二の初期回転動作（ｔ０とｔ３の間）、図１０（ｂ）は第一の初期回転動作（ｔ０とｔ４の間）のタイミングチャートである。

第一の初期回転動作では、電源が投入されると現像スリーブ８２は第一スリーブ駆動速度で回転し、ｔ０〜ｔ４の時間で画像形成準備動作を実行する。

第二の初期回転動作では、ｔ１にトナーシール部材８６が枠体から剥離されることにより開口の開封が開始される（開封動作開始時）。ｔ２のときに、駆動モータの駆動速度を第二駆動速度よりも遅い、画像形成時の速度である第一駆動速度に切り替える。ｔ２は、現像スリーブ８２と現像ブレード８３の接触部に潤滑剤としてのトナーＴが介在するために必要な所定の時間に設定している。そして、画像形成準備動作を終えるとスタンバイ状態となる。スタンバイ状態にて、画像形成開始信号Ｓが入力されると、第一駆動速度で画像形成を行う。

ｔ２の時間は、カートリッジ５の構成、より具体的には現像スリーブ８２と開口８７の位置関係によって異なるため、カートリッジ５の構成に合わせて所定時間に設定される。ｔ０からｔ２までの時間は短い時間であった方が第二の初期回転動作時間が短縮され、画像形成を行うまでの時間が短縮されるため好適である。

本実施例のカートリッジ５においては、現像スリーブ８２と現像ブレード８３の接触部にトナーＴが供給されるまでの時間は、トナーシール部材８６の開封完了する時間よりも早い。よって、ｔ２を開封完了する時間（ｔ５）よりも短く設定可能である。本実施例では、より早く画像形成時の駆動速度である第一駆動速度として画像形成準備動作を行うことが可能であり、第二の初期回転動作時間が短縮可能である。即ち、画像形成を行うまでの時間が短縮可能である。

つまり、開封動作の開始前から開始時に駆動モータの駆動速度を第二駆動速度にすることが異音の発生を低減させるのに効果的であることが分かった。これまでの実施例では、画像形成装置の電源をＯＮ（電源投入）から第二駆動速度で駆動しているが、これに限定されるものではない。例えば、電源投入後で、開封動作の開始時よりも５秒から２０秒前から駆動速度を上げてもよい。

以上説明したように、本実施例の画像形成装置によれば、低コストで、且つ、ユーザーがトナーシール部材を開封する必要がなくユーザビリティを向上させつつ、異音の発生を抑制可能な画像形成装置を提供することができる。

（その他）
これまでの実施例では、新品カートリッジ時に現像剤担持体である現像スリーブ上に潤滑剤が塗布されていない場合を前提にしている。しかし、これに限定されるものではない。トナーも潤滑剤になるが、微量のトナーが現像スリーブ上に付着している場合がある。この場合は、トナーが十分な潤滑性を示せないために、異音が発生する場合があり、本発明の駆動速度を変化させることが有効になる。

１Ａ 装置本体
１Ｂ 駆動モータ
３ 制御部
８ 現像装置
８１ 現像剤収容室
８２ 現像スリーブ
８３ 現像ブレード
８５ 現像室
８６ トナーシール部材
８７ 開口
８８ 回転軸
８９ 搬送部材
Ｐ 記録材
Ｔ トナー

Claims (11)

1. 現像剤を担持するための現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体と接触し、前記現像剤担持体の上の現像剤の層厚を規制する現像ブレードと、
   前記現像剤担持体を有する現像室と、
   現像剤を収容し、前記現像室に現像剤を搬送するための開口を有する現像剤収容室と、 前記開口を封止する封止部材と、を有し、
   前記現像剤担持体の駆動に連動して封止部材を移動させて前記開口を開封する開封動作が可能な画像形成装置であって、
   前記現像剤担持体を駆動するための駆動モータと、
   前記駆動モータを、第一駆動速度と、前記第一駆動速度よりも速い第二駆動速度と、に制御可能な制御部と、備え、
   前記第一駆動速度が画像形成動作の駆動速度である場合に、
   前記制御部は、前記開封動作の開始前から開始時に前記駆動モータを第二駆動速度で駆動させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像剤担持体、前記現像室、前記現像剤収容室、前記封止部材と、を有するカートリッジを有し、
   前記カートリッジは、前記画像形成装置に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記カートリッジが新品か否かを検出する検出部を有し、
   前記検出部で新品であることを検出した場合に、前記制御部は、前記開封動作を実行することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記検出部が新品を検出した場合に、前記駆動モータを前記第二駆動速度で駆動させ、その後、前記開封動作の開始後であって画像形成動作の前に前記第一駆動速度で駆動させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記開封動作の開始後であって画像形成動作の前に前記第一駆動速度で駆動させ、画像形成動作を行うための準備動作を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記カートリッジは、前記カートリッジの情報を有する記憶部材を備えることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
7. 前記検出部は、前記記憶部材の情報を取得し、前記カートリッジが新品か否かを検出することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記検出部を兼用していることを特徴とする請求項３、６、７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、前記開封動作を開始する前に、前記駆動モータを前記第二駆動速度で駆動させることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、前記検出部が新品を検出した場合に、前記駆動モータを前記第二駆動速度で駆動させ、その後、前記開封動作の開始後であって前記開封動作の完了前に前記第一駆動速度で駆動させることを特徴とする請求項３、６、７、８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記現像剤担持体の重力方向の下方に位置する部分が、前記開口の重力方向の下方に位置する部分よりも重力方向の下方側に位置することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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