(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置において、
前記現像装置に設けられ現像用開口を有する現像部と、
該現像部内に形成された現像剤循環経路と、
該現像剤循環経路内に配設された現像剤攪拌搬送スクリュウーと、
該現像剤攪拌搬送スクリュウーの駆動トルクを検出するトルク検出部と、
該トルク検出部が検出した前記駆動トルクの値を記憶するトルク値記憶部と、
前記現像装置の駆動を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
電源投入時に前記トルク検出部により検出された電源投入時の駆動トルク値と、前回最終印字時に前記トルク記憶部に記憶された最終印字時の駆動トルク値とを比較し、
該最終印字時の駆動トルク値よりも前記電源投入時の駆動トルク値の方が大きい場合は前記トルク検出部による検出を行いながら前記現像剤攪拌搬送スクリュウーの前回転を継続し、前記トルク検出部が検出する駆動トルク値が前記最終印字時に前記トルク記憶部に記憶された前記最終印字時の駆動トルク値以下になったら前記前回転を終了して印字実行待機状態に入り、
前記比較の際に前記最終印字時の駆動トルク値と前記電源投入時の駆動トルク値との間に変動が無い場合、または前記最終印字時の駆動トルク値よりも前記電源投入時の駆動トルク値の方が小さい場合は、直ちに前記前回転を終了して印字実行待機状態に入る、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像装置は、二成分現像装置である、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像剤循環経路は、連通路を有する少なくとも２つの経路に分割され、前記現像剤攪拌搬送スクリュウーは分割された各前記経路に配設され、前記トルク検出部は前記現像剤攪拌搬送スクリュウーのいずれか一つの駆動部に設けられる、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像装置は、現像剤の色別毎に設けられている、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、起動時における現像器内の現像剤の均一な分布状態を可及的に早期に整える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置には、一成分現像剤（トナー）を用いる方式のものと、二成分現像剤を用いる方式のものとがある。一成分現像剤を用いる方式は、取り扱いと制御が比較的容易であるため、現像剤としては一成分トナーが主流を占めていた。
【０００３】
ところが近年のように、印刷（以下、印字ともいう）処理の高速化に対する要望が強まってくると、印刷処理の高速化には二成分現像剤を用いる方式の方がよく対応できるため、二成分現像剤を用いた現像装置（又は現像器）が種々提案されるようになった。
【０００４】
このような二成分系現像剤はトナーとキャリアで構成される。キャリアは現像器内で攪拌搬送部材によりトナーと共に混合撹拌される。これにより、トナーには摩擦帯電による所定の電荷が与えられる。電荷を与えられたトナーはキャリアの表面に一時的に付着してキャリアの表面を被覆する。
【０００５】
キャリアは磁気を有する現像ローラに吸着されて、電荷を帯びたトナーを感光体上に運ぶ。感光体上には静電潜像が形成されており、この静電潜像にトナーが転移して、静電潜像上にトナー像が現像される。
【０００６】
表面のトナーを放出したキャリアは現像ローラ上に残り、再び現像器内に戻って新たなトナーと再び混合撹拌され、トナーに電荷を与え、そのトナーを感光体上に運ぶ、というように繰り返し使用される。
【０００７】
このような二成分現像剤を用いた現像方法においては、現像剤のキャリアに対するトナー濃度を一定に維持するために、トナーの消費量に応じて新たなトナーが現像器内に補給される。
【０００８】
また、近年、画像の高画質化のために、粒子径の小さいトナーが用いられるようになってきている。そして、このトナーの小粒径化に伴って、キャリアの小粒径化が図られている。このように、粒子径が小さいトナーおよび粒子径が小さいキャリアを用いると画質の高い画像を形成することができる。
【０００９】
ところが、小粒径化されたトナーやキャリアで構成された現像剤は、小粒径化される前の現像剤に比べて流動性が低い。したがって、現像器内で現像剤の分布に一旦偏りが生じると、なかなか正規の分布状態にならず、これが画像ムラ、キャリアの現像器外への流出、トナー濃度等の制御に悪影響を与えるなどの不具合が発生していた。
【００１０】
このような不具合に対処すべく、現像装置に設けた温度検知手段により現像装置の製造時からユーザー先までの輸送および保管環境にいたるまでの温度を検知し、この検知された温度履歴情報により、画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジのトナーホッパ内のトナー攪拌部材の攪拌時間を変更するプロセスカートリッジが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
また、同様に現像剤の不正規な分布によって生じるリングマークや点状欠陥等の異常画像の発生を抑制するために、印字開始前に、湿度センサをチェックして湿度が所定値より高いか否かを判断し、湿度が所定値よりも高い場合は現像器駆動用モータを所定時間駆動し、一定の時間だけ現像剤の攪拌を行う。一方、湿度が所定値以下であれば直ちに通常の印字動作を行う制御方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１２】
また、現像剤分布の偏りなどに伴って生じる現像動作不良を改善するために、現像動作に伴う駆動量が所定以下である低使用現像器が存在した場合、現像剤分布の偏りを均すように低使用現像器に対して所定時間空駆動させ、また、現像剤補給機構の補給駆動量の計測結果に基づいて現像剤補給機構も空駆動させることが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−２６３０２２号公報
【特許文献２】特開平１１−３０５５２８号公報
【特許文献３】特開２００８−２３３７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、特許文献１の従来技術は温度検知手段により現像装置の製造時からユーザー先までの輸送および保管環境にいたるまでの温度を検知するという大変時間と手数の掛る制御を行っている。特に現像装置の製造時からユーザー先までの輸送および保管環境にいたるまでの温度を検知するためには温度検知手段を長期にわたって駆動する内蔵電源の配設が不可欠となり、経済性に課題がある。
【００１５】
また、特許文献２の従来技術は湿度のチェックのみによって、現像器内の現像剤の不正規分布を矯正しようとしているが、現像剤の不正規分布は湿度のみよって生じると限るものではなく、現像剤カートリッジ又は現像装置そのものの交換等による装置全体のガタツキによっても、現像器内における現像剤の不正規分布は発生する。
【００１６】
これを、湿度が所定値以下であるからとして、一定時間だけの現像剤の攪拌（現像器の空駆動つまり攪拌部材の前回転）を行わずに印字を実行すると異常画像の発生を抑制することは出来ないという課題が残されている。
【００１７】
また、特許文献３の従来技術はもっぱら現像器や現像剤補給機構が低使用であった場合に生じ勝ちな現像剤分布の偏りを改善するものであるが、この場合も、現像剤の不正規分布は現像器や現像剤補給機構の低使用のみによって生じると限るものではない場合に対処できないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置において、前記現像装置に設けられ現像用開口を有する現像部と、該現像部内に形成された現像剤循環経路と、該現像剤循環経路内に配設された現像剤攪拌搬送スクリュウーと、該現像剤攪拌搬送スクリュウーの駆動トルクを検出するトルク検出部と、該トルク検出部が検出した前記駆動トルクの値を記憶するトルク値記憶部と、前記現像装置の駆動を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、電源投入時に前記トルク検出部により検出された電源投入時の駆動トルク値と、前回最終印字時に前記トルク記憶部に記憶された最終印字時の駆動トルク値とを比較し、該最終印字時の駆動トルク値よりも前記電源投入時の駆動トルク値の方が大きい場合は前記トルク検出部による検出を行いながら前記現像剤攪拌搬送スクリュウーの前回転を継続し、前記トルク検出部が検出する駆動トルク値が前記最終印字時に前記トルク記憶部に記憶された前記最終印字時の駆動トルク値以下になったら前記前回転を終了して印字実行待機状態に入り、前記比較の際に前記最終印字時の駆動トルク値と前記電源投入時の駆動トルク値との間に変動が無い場合、または前記最終印字時の駆動トルク値よりも前記電源投入時の駆動トルク値の方が小さい場合は、直ちに前記前回転を終了して印字実行待機状態に入るように構成される。
【００１９】
この画像形成装置において、上記現像装置は、例えば、二成分現像装置である。また、例えば上記現像剤循環経路は、連通路を有する少なくとも２つの経路に分割され、上記現像剤攪拌搬送スクリュウーは分割された各上記経路に配設され、上記トルク検出部は上記現像剤攪拌搬送スクリュウーのいずれか一つの駆動部に設けられる。また、例えば、上記現像装置は、現像剤の色別毎に設けられている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、起動時における現像剤攪拌搬送スクリュウーの前回転の時間つまり現像器の空駆動の時間を可及的に短縮するので、現像剤の均一な分布状態を早期に整えて早期に印字待機状態に入ることができる画像形成装置を提供することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例１に係るカラー画像形成装置の内部構成を簡略に示す模式的側断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係るカラー画像形成装置の制御システムの回路構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例１に係るカラー画像形成装置の画像形成ユニットのみを取り出してその詳細な構成を示す拡大図である。
【図４】(a),(b) は本発明の実施例１に係るカラー画像形成装置の現像部における外側の現像剤循環経路及びその現像剤攪拌搬送スクリュウーの詳細な構成を模式的に示す図である。
【図５】(a) は現像剤循環経路に分布が均一化された現像剤が攪拌搬送されている状態を示す図、(b) は攪拌前または攪拌搬送中の未だ分布が不均一な形状の現像剤の状態を示す図である。
【図６】本発明の実施例１に係るカラー画像形成装置における前回転の時間を可及的に短縮する前回転制御の処理動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。尚、下記の説明において、上記静電潜像担持体は例えば感光体ドラム７等からなり、上記現像装置は例えば現像キット１５等からなり、上記トルク記憶部は例えばＥＥＰＲＯＭ(electrically erasable programable ROM）３４等からなり、上記制御部は例えば制御システム３０等からなる。
【実施例１】
【００２３】
図１は、実施例１に係る画像形成装置の内部構成を簡略に示す模式的側断面図である。尚、同図は、例としてタンデム型のカラー画像形成装置を示している。
【００２４】
同図に示すカラー画像形成装置１は、例えばデスクトップ型のパソコン用ラックに載置可能な程度の大きさの小型のカラー画像形成装置であり、本体基部の底部には用紙カセット２を着脱自在に備えている。用紙カセット２には多枚数の用紙３が載置・収容されている。
【００２５】
このカラー画像形成装置１の内部のほぼ中央には、中間転写ベルト４が前後に偏平なループ状に配置されている。中間転写ベルト４は、駆動ローラ５と従動ローラ６に掛け渡されて、図の矢印Ａで示す反時計回り方向に循環移動する。そして中間転写ベルト４の上循環部には、４個の感光体ドラム７（７ｃ、７ｍ、７ｙ、７ｋ）が画像搬送方向上流側から下流側（図の右から左方向）に多段式に並設されている。
【００２６】
各感光体ドラム７には、その周面を夫々取り囲むようにして（以下、代表的に感光体ドラム７ｋの周囲装置についてのみ符号を付して示す）、クリーナ８、帯電ローラ９、光書込ヘッド１１、画像形成ユニット１２の現像ローラ１３、及び一次転写ローラ１４が配置されている。尚、上記の現像ローラ１３はマグネットローラで構成されている。
【００２７】
上記４個の光書込ヘッド１１は、不図示の支持部材を介して画像形成装置本体フレームに支持されている。また、中間転写ベルト４、駆動ローラ５、従動ローラ６、一次転写ローラ１４等は、後述するテンションローラ１７及び１８と共にベルトユニットを構成している。
【００２８】
感光体ドラム７ｃに対応する画像形成ユニット１２から感光体ドラム７ｋに対応する画像形成ユニット１２まで、各画像形成ユニット１２の現像キット１５のトナー容器１６内には、減法混色の三原色であるシアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）及びイエロー（ｙ）の各色トナーと、文字や画像の黒色部分等の印字に専用されるブラック（ｋ）のトナーが夫々収容されている。
【００２９】
図１において、中間転写ベルト４は、下流側端部裏面に圧接するテンションローラ１７と上流側端部裏面に圧接するテンションローラ１８とによって常に外側に付勢されて適度の張力を保っている。この中間転写ベルト４は、トナー像を直接ベルト面に転写（一次転写）されて、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく用紙への転写位置まで搬送する。
【００３０】
中間転写ベルト４の上流側端部に配置されている上記の従動ローラ６は、中間転写ベルト４の張設保持用ローラと二次転写部の対向ローラを兼ねており、その対向ローラとしての従動ローラ６には、中間転写ベルト４を介して押圧して回転する二次転写ローラ１９が対向して配置され、従動ローラ６、中間転写ベルト４、及び二次転写ローラ１９により二次転写部２０を形成している。
【００３１】
また、用紙カセット２の給紙口（図の右方）近傍には、用紙取出ローラ２１、給送ローラ２２及び捌きローラ２３が配置され、給送ローラ２２及び捌きローラ２３から二次転写部２０までの用紙搬送路の途中に待機ローラ対２４が配置されている。
【００３２】
上記の二次転写部２０の下流側（図では上方）にはベルト式定着装置２５が配置されている。ベルト式定着装置２５の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式定着装置２５から搬出する不図示の搬出ローラ対、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー２６に排紙する排紙ローラ対２７が配設されている。
【００３３】
図１に示すように、このカラー画像形成装置１は、従来の用紙に直接トナー像を転写する方式ではなく、待機ローラ対２４により二次転写部２０まで鉛直方向に搬送される用紙に中間転写ベルト４を介してトナー像を転写する方式となっている。
【００３４】
したがって、用紙の搬送路に発生する用紙ジャム等の不具合を回復するメンテナンス処理時には、図１の右側を開放するのみで対処できるようになっている。
【００３５】
そして、用紙ジャム等の不具合は画像形成ユニット１２等のキット類の配設部では発生しないので、図１の左方に集中するキット類などの消耗品の着脱の操作は、キット類の長手方向に入れ替え操作するだけの小さなスペースで良いように構成されている。
【００３６】
これにより、各キット間の寸法は、可及的に縮小されており、装置本体全体の小型化が図られている。また、光書込みヘッド１１自体も小型化され、感光体ドラム７に、より近接している構成となっている。
【００３７】
図２は、上記構成のカラー画像形成装置１における制御システムの回路構成を示すブロック図である。同図に示すように制御システム３０は、プリンタコントローラ部３１を中心にして、このプリンタコントローラ部３１に、それぞれデータバスを介してＩ／Ｆ（インターフェイス）コントローラ部３２及びヘッドコントローラ部３３が接続されている。
【００３８】
さらにプリンタコントローラ部３１には、他のデータバスを介してＥＥＰＲＯＭ(electrically erasable programable ROM）３４及びＲＯＭ(read only memory)３５が接続され、更にそれぞれの信号線を介して、高圧ユニット３６、各モータ部３７、トルク検出部３８、濃度センサ３９、レジストセンサ４１、トナーセンサ（ＣＭＹＫ）４２、温湿度センサ４３が接続されている。
【００３９】
また、Ｉ／Ｆコントローラ部３２には図１には図示を省略した操作パネル４４が接続されている。また、Ｉ／Ｆコントローラ部３２は、４個に分割されたイメージ展開領域を有するフレームメモリ４５を備えている。
【００４０】
また、ヘッドコントローラ部３３には、図１に示した各感光体ドラム７（７ｃ、７ｍ、７ｙ、７ｋ）に対向して配置された光書込ヘッド１１（１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ、１１ｋ）が接続されている。
【００４１】
上記のプリンタコントローラ部３１は、ＲＯＭ４３から読み出した制御プログラムに基づいて、上記の各部を駆動制御しながら、高圧ユニット３６〜温湿度センサ４３の各部から送られてくる出力信号を、監視すると共に必要に応じてＥＥＰＲＯＭ３４に格納して保存する。
【００４２】
Ｉ／Ｆコントローラ部３２は、インターネット経由でダウンロードした又は不図示のホスト機器（ＰＣ：パーソナルコンピュータ）から送られてくる印刷データＲＧＢ信号（又はＣＭＹＫ信号）を入力し、その印刷データの中の画像データを色毎にフレームメモリ４５の４個に分割されたイメージ展開領域Ｋ、Ｃ、Ｍ及びＹにイメージ展開する。
【００４３】
そして、そのイメージ展開した画像データをヘッドコントローラ部３３に出力し、印刷データの中のコマンドをプリンタコントローラ部３１に出力する。プリンタコントローラ部３１は前述の制御プログラムと上記のコマンドとに基づいて各部を駆動制御する。
【００４４】
ヘッドコントローラ部３３は、Ｉ／Ｆコントローラ部３２から送信されてくるイメージ展開された画像データに基づいて、各光書込ヘッド１１（１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ、１１ｋ）を制御し、各感光体ドラム７（７ｃ、７ｍ、７ｙ、７ｋ）に、それぞれの静電潜像を形成する。
【００４５】
高圧ユニット３６は、プリンタコントローラ部３１からの制御の下に帯電ローラ９、現像ローラ１３、一次転写ローラ１４、二次転写ローラ１９等に所定のバイアス電圧を供給するプラス又はマイナスの高圧電源を備えている。
【００４６】
各モータ部３７は、プリンタコントローラ部３１からの制御の下に、感光体ドラム７、駆動ローラ５、用紙取出ローラ２１、給送ローラ２２、捌きローラ２３、待機ローラ対２４、ベルト式定着装置２５、排紙ローラ対２７等の各駆動ギアに連結する駆動系の駆動源モータの回転タイミング等を制御する。
【００４７】
トルク検出部３８は、詳しくは後述するが、現像器の現像剤循環経路に配置された現像剤攪拌搬送スクリュウーの回転トルクを検出し、その検出した回転トルク情報を示す信号をプリンタコントローラ部３１に出力する。
【００４８】
濃度センサ３９は、図１には図示を省略しているが、中間転写ベルト４の表面に近接した適宜の場所に配置され、必要に応じて中間転写ベルト４上に形成された所定のパターンのトナー像の濃度を検出し、その検出した濃度情報を示す信号をプリンタコントローラ部３１に出力する。
【００４９】
レジストセンサ４１は、用紙カセット２から給送されて待機ローラ対２４の把持部に進入してくる用紙３の先端の状態を検出して用紙３の搬送姿勢の正否を検出し、正であれば斜行矯正後の搬送タイミング情報を、否であれば用紙ジャム情報をプリンタコントローラ部３１に出力する。
【００５０】
トナーセンサ（ＣＭＹＫ）４２は、詳しくは後述するが、各画像形成ユニット１２の現像器底部に配設され、現像器内におけるトナー濃度（キャリアとトナーの混合比）を検出し、その検出したトナー濃度情報を示す信号をプリンタコントローラ部３１に出力する。
【００５１】
温湿度センサ４３は、カラー画像記録装置１の適宜の箇所に配置されている。温湿度センサ４３はカラー画像記録装置１内部の温湿度を検出して、その検出した温湿度を示す信号をプリンタコントローラ部３１に出力する。
【００５２】
図３は上記の構成におけるカラー画像形成装置１の画像形成ユニット１２のみを取り出してその詳細な構成を示す拡大図である。同図に示すように、図１にも示した感光体ドラム７と一次転写ローラ１４が中間転写ベルト４を挟んで対向配置され、感光体ドラム７と中間転写ベルト４との間の図面手前から向こう側までの接触線によって一次転写部５０が形成されている。
【００５３】
また、画像形成ユニット１２の現像キット１５には、トナー容器１６の下方に現像部４６が形成されている。現像部４６は、現像用開口４７を有し、この現像用開口４７に前述した現像ローラ１３を備えている。
【００５４】
現像ローラ１３の斜め下方には、隔壁４８で仕切られた２つの現像剤循環経路４９（４９ａ、４９ｂ）が、現像ローラ１３の軸に平行に且つ水平に２列に並んで形成されている。その外側の現像剤循環経路４９ａの底部には、前述したトナーセンサ４２が配置されている。
【００５５】
これら２つの現像剤循環経路４９（４９ａ、４９ｂ）には、予め所定量のキャリアが収容されており、このキャリアにトナーが混入されて現像剤を構成している。すなわち、本例の現像キット１５は二成分現像装置である。
【００５６】
上記２つの現像剤循環経路４９には、それぞれ現像剤攪拌搬送スクリュウー５１（５１ａ、５１ｂ）が配設されている。トナー容器１６から現像部４６に補給されるトナーは先ず、現像ローラ１３から遠い位置の、つまり２つ在るうちの外側の現像剤循環経路４９ａに補給されるようになっている。
【００５７】
次に上記構成の本例のカラー画像形成装置１の動作を簡単に説明する。先ず、図２の操作パネル４４から画像形成の指示が入力操作される、またはインターネット経由でダウンロードした、またはホスト機器（ＰＣ）から送られてくる印刷データが入力される。
【００５８】
そこで、プリンタコントローラ部３１はＩ／Ｆコントローラ部３２及びヘッドコントローラ部３３の駆動制御を開始すると共に、一方では高圧ユニット３６や各モータ部３７の駆動制御を開始し、他方ではトルク検出部３８を始めとする各センサの出力を監視する。
【００５９】
これにより、先ず、各モータ部３７により、各感光体ドラム７が回転駆動され、クリーナ８によって均一に清掃された感光体ドラム７の表面が、高圧ユニット３６と帯電ローラ９によって一様に初期化帯電される。
【００６０】
ヘッドコントローラ部３３は、Ｉ／Ｆコントローラ部３２から送信されてくるイメージ展開された印刷データに基づき各光書込ヘッド１１を発光駆動して、各画像形成ユニット１２の感光体ドラム７に、それぞれに対応する静電潜像を形成する。
【００６１】
一方、画像形成ユニット１２の現像キット１５では、トナーセンサ４２のトナー濃度検出情報に基づき必要に応じてトナー容器１６から現像部４６の外側の現像剤循環経路４９ａにトナーが補給される。
【００６２】
現像剤循環経路４９ａの現像剤攪拌搬送スクリュウー５１ａは、現像剤を攪拌搬送しながら現像剤を水平方向に凹凸のない均一な分布状態として、隔壁５１の一方の端部（図３の図面奥行き方向の向こう側の端部）に形成されている連通路（送出口）から隣の現像剤循環経路４９ｂに送出する。
【００６３】
現像剤循環経路４９ｂの現像剤攪拌搬送スクリュウー４９ｂは、隔壁５１の送出口から現像剤循環経路４９ｂに送り込まれて来る現像剤を、隔壁５１の他方の端部（図３の図面奥行き方向の手前側の端部）に形成されている連通路（返送口）まで現像剤を攪拌搬送しながら、現像ローラ１３の回転する周面に現像剤を供給し、供給した残余の現像剤を返送口から現像剤循環経路４９ａに送り戻す。
【００６４】
現像剤循環経路４９ｂの現像剤攪拌搬送スクリュウー４９ｂからトナーを供給された現像ローラ１３は、高圧ユニット３６から印加されるバイアス電圧による感光体ドラム７との電位差により、現像剤のトナーを感光体ドラム７の周面の静電潜像に転移させ、静電潜像をトナー像化（現像）する。
【００６５】
感光体ドラム７上に現像されたトナー像は、感光体ドラム７の回転に伴って、一次転写部５０まで回転搬送される。一次転写部５０では、高圧ユニット３６から一次転写ローラ１４に印加されるバイアス電圧により、感光体ドラム７上のトナー像が画像イメージとして中間転写ベルト４に一次転写される。
【００６６】
中間転写ベルト４には、４個の感光体ドラム７ｃ、７ｍ、７ｙ、及び７ｋから、それぞれの色の画像イメージのトナー画像が順次重ねて転写されてフルカラーのトナー画像が形成される。中間転写ベルト４に一次転写されたフルカラーのトナー画像は、中間転写ベルト４の循環移動により、二次転写部２０へと搬送される。
【００６７】
これに先立って、各モータ部３７の駆動制御により、用紙取出ローラ２１、給送ローラ２２、捌きローラ２３が駆動されて、用紙カセット２から用紙３が１枚ごと取り出され、最初の用紙３の先端が待機ローラ対２４に制止されて送出のタイミングを待機する。
【００６８】
そして、中間転写ベルト４に一次転写されている最初のトナー像の先端が二次転写部２０に搬送されて来るタイミングで、その二次転写部２０に用紙３の画像形成領域の先頭が対応するように、待機中の用紙３が待機ローラ対２４から送り出される。
【００６９】
待機ローラ対２４から送り出された用紙３は、二次転写部２０において、高圧ユニット３６から二次転写ローラ１９に印加されるバイアス電圧により、フルカラーのトナー画像を中間転写ベルト４から転写される。
【００７０】
トナー画像を転写された用紙３は、ベルト式定着装置２５を通過しながら、トナー画像を紙面に定着され、排紙ローラ対２７により搬出されて、排紙トレー２６上に順次積載される。
【００７１】
図４(a),(b) は、上記のように動作するカラー画像形成装置１の画像形成ユニット１２において、現像キット１５における現像部４６の現像剤循環経路４９ａ及びその現像剤攪拌搬送スクリュウー５１ａの詳細な構成を模式的に示す図である。
【００７２】
尚、図４(a),(b) は、図３の矢印Ｃの方向に現像剤循環経路４９ａの内部を見た図である。また、図４(a),(b) には、図３と同一の構成部分には図３と同一の番号を付与して示している。
【００７３】
図４(a) に示すように、隔壁４８によって図３に示す現像剤循環経路４９ｂから仕切られている現像剤循環経路４９ａの内部には、回転軸５２と、この回転軸５２に固設されたフィン５３からなる現像剤攪拌搬送スクリュウー５１ａが配設されている。
【００７４】
回転軸５２の一方の端部（図の右端）には、図４(b) に示すように駆動部５４が係合している。この駆動部５４には、図２に示したトルク検出部３８が配設されている。尚、駆動部５４又はトルク検出部３８は、２つの現像剤攪拌搬送スクリュウー５１ａ又は５１ｂのいずれか一つの回転軸又は駆動部に設けられる。
【００７５】
図４(b) に示すトルク検出部３８は、駆動部５４が現像剤攪拌搬送スクリュウー５１ａを回転駆動する際の駆動トルクを常時検出して制御システム３０のプリンタコントローラ部３１に通知する。
【００７６】
プリンタコントローラ部３１は、最終印字の際に、トルク検出部３８から通知された印字終了直前の駆動トルクの値を、最終印字時の駆動トルク値としてＥＥＰＲＯＭ３４に格納して保存する。
【００７７】
また、プリンタコントローラ部３１は、電源投入時に実行される現像部４６の前回転（現像無しの空駆動）の際に、トルク検出部３８から通知される駆動トルクを電源投入時駆動トルクとして、トルク検出部３８から通知されるつど最終印字時駆動トルクと比較し、その比較結果に基づいて、詳しくは後述するように前回転の継続時間を制御する。
【００７８】
また、上記の現像剤攪拌搬送スクリュウー５１ａには、一方の端部（図４(a),(b) では右端部、図３では図面奥行き方向向こう側）に、フィン形状の変化点５５が形成されている。
【００７９】
隔壁４８のフィン形状の変化点５５に対応する位置には、図４(a),(b) では図示を省略されているが、現像剤循環経路４９ａから現像剤循環経路４９ｂへ分布の均一化された現像剤を送り出す送出口として連通路が形成されている。
【００８０】
また、隔壁４８のフィン形状の変化点５５とは反対側の端部５６には、これも図４(a),(b) では図示を省略されているが、現像剤循環経路４９ｂから現像剤循環経路４９ａへ、トナー濃度の変動したキャリアが入り混じった現像剤を送り戻す返送口としての連通路が形成されている。
【００８１】
図５(a) は、上記の現像剤循環経路４９ａに、分布が均一化された現像剤５７が攪拌搬送されている状態を示し、同図(b) は、攪拌前または攪拌搬送中の未だ分布が不均一な形状の現像剤５７の状態を示している。
【００８２】
図５(a) の状態は、印字中であるか、印字開始時の前回転が十分に行われた直後の状態を示し、このように分布が均一な状態で、現像剤循環経路４９ａから現像剤循環経路４９ｂへ現像剤５７が送り出されると、現像剤循環経路４９ｂから現像ローラ１３に現像剤５７が均一な層となって吸着され、感光体ドラム７に、むらの無い現像を行うことができ、用紙３に高画質の画像を形成することができる。
【００８３】
一方、図５(b) の状態は、工場出荷時に現像部４６に現像剤５７が充填されていて、搬送中や開梱時に装置ががたついて現像剤５７の分布が不均一になった状態、又は、画像形成ユニット１２、現像キット１５、トナー容器１６等の交換で、装置ががたついて現像剤５７の分布が不均一になった状態を示している。
【００８４】
図５(b) の状態のままで印字を開始すると、現像剤循環経路４９ａから現像剤循環経路４９ｂへ分布が不均一な状態の現像剤５７が送り出されることになり、現像剤循環経路４９ｂから現像ローラ１３に吸着される現像剤５７の量にむらが生じ、感光体ドラム７に現像されるトナー画像に濃淡その他の不具合が発生する。
【００８５】
この不具合を防止するため、印字開始前に図５(a) に示すような分布の均一な現像剤５７の状態とするために、従来、前回転（又は空駆動ともいう）という準備動作を行っていたことは前述した。
【００８６】
そして、不均一状態の解消のために要する経済性の問題、不均一状態解消の湿度のみに依存した不十分な対処方法の問題、低使用の場合のみに限定した他の不均一状態に対処できない問題等、従来の方法では残された課題が山積していることも前述した。
【００８７】
本例の現像部４６においては、現像剤５７の上記いずれの状態における不均一分布の場合でも、起動時における現像剤攪拌搬送スクリュウー５１ａの前回転による現像剤５７の均一な分布状態を早期に整えて、前回転の時間を可及的に短縮し、早期に印字待機状態に入ることができるようにする。
【００８８】
図６は、前回転の時間を可及的に短縮するための本例の制御システム３０のプリンタコントローラ部３１による前回転制御の処理動作を示すフローチャートである。尚、この処理では、前述した最終印字の際にトルク検出部３８により検出され、ＥＥＰＲＯＭ３４に格納保存されている最終印字時の駆動トルク値が判断用のデータとして使用される。
【００８９】
先ず、カラー画像記録装置１に電源が投入されると、又はメンテナンス等のために本体装置の扉が開閉されると、Ｉ／Ｆコントローラ部３２は、前回転をスタートさせる（ステップＳ１）。この処理は、駆動部５４により現像剤攪拌搬送スクリュウー５１ａを回転駆動させる処理である。
【００９０】
次に、プリンタコントローラ部３１は、最終印字時のトルク値ｔ１を呼び出す（ステップＳ２）。この処理では、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、イエロー（ｙ）及びブラック（ｋ）の現像剤を収容した４個の各現像キット１５の現像部４６に対応してＥＥＰＲＯＭ３４に格納されている最終印字時の駆動トルク値Ｃｔ１、Ｍｔ１、Ｙｔ１、及びＫｔ１がプリンタコントローラ部３１により読み出される。
【００９１】
続いて、プリンタコントローラ部３１は、現在のトルク値ｔ２を測定する（ステップＳ３）。この処理では、各現像キット１５の現像部４６のトルク検出部３８から通知されてくる現在の駆動トルク値Ｃｔ２、Ｍｔ２、Ｙｔ２、及びＫｔ２が参照される。
【００９２】
そして、プリンタコントローラ部３１は、最終印字時の駆動トルク値Ｃｔ１、Ｍｔ１、Ｙｔ１、及びＫｔ１と、現在の駆動トルク値Ｃｔ２、Ｍｔ２、Ｙｔ２、及びＫｔ２とを個々に比較する（ステップＳ４）。
【００９３】
この比較処理で、プリンタコントローラ部３１は、ＣＭＹＫのうち１個でも最終印字時の駆動トルク値ｔ１よりも現在の駆動トルク値ｔ２の方が大きい、すなわち「ｔ１＜ｔ２」の場合は、現像剤５７の分布が偏っていると判断し、分布を均一化するために前回転を継続する（ステップＳ５）。
【００９４】
そして、プリンタコントローラ部３１は、ステップＳ３の処理に戻り、再び各現像キット１５の現像部４６のトルク検出部３８から通知されてくる現在の駆動トルク値Ｃｔ２、Ｍｔ２、Ｙｔ２、及びＫｔ２を参照し、ステップＳ４で、最終印字時の４個の駆動トルク値ｔ１と、現在の４個の駆動トルク値ｔ２とを個々に比較する、ということを繰り返す。
【００９５】
そして、ステップＳ４の判別で、ＣＭＹＫの全てにおいて、現在の駆動トルク値ｔ２が最終印字時の駆動トルク値ｔ１以下、すなわち「ｔ１≧ｔ２」の場合は、プリンタコントローラ部３１は、現像剤５７の分布が均一になったと判断する。
【００９６】
そして、それら現在の駆動トルク値Ｃｔ２、Ｍｔ２、Ｙｔ２、及びＫｔ２を、最終印字時の駆動トルク値Ｃｔ１、Ｍｔ１、Ｙｔ１、及びＫｔ１としてＥＥＰＲＯＭ３４に格納する（ステップＳ６）。そして前回転処理を終了する（ステップＳ７）。
【００９７】
尚、本例の現像キット１５は二成分現像装置であり、トナー濃度が低下すると直ちにトナー容器１６からトナーが現像剤循環経路４９ａに補給されて総量不変のキャリアと混合されるので、一旦分布が均一化された現像剤５７のトナーが現像剤循環経路４９ａにおける上面位置はほとんど変わることがない。
【００９８】
したがって、印字終了時まで現在の駆動トルク値ｔ２の値が変動することは殆どない。このことが、分布が均一化された後の現在の駆動トルク値ｔ２の値を最終印字時の駆動トルク値ｔ１としてＥＥＰＲＯＭ３４に格納する理由である。
【００９９】
また、上記処理動作の最初のステップＳ４の判別で「ｔ１≧ｔ２」の場合も、直ちにステップＳ６及びＳ７の処理が行われる。これにより、前回転時間が大幅に短縮又はほとんど前回転無しの状態で印字待機状態に入ることになる。
【０１００】
この後、操作パネル４４から又はインターネット経由で又は不図示のホスト機器（ＰＣ：パーソナルコンピュータ）から印字データと共に印字開始の指示が入力されると、プリンタコントローラ部３１は、印字処理を実行する。
【０１０１】
このように。本実施例によれば、どのような状態から発生した現像剤の分布不均一の場合でも、経済性の問題もなく、湿度のみに依存した不十分な対処方法の問題もなく、低使用の場合のみに限定した他の不均一状態に対処できないという問題もなく、単に起動時における現像剤攪拌搬送スクリュウーの前回転のトルク値を参照するだけで、現像剤の均一な分布状態を早期に整えることができる。
【０１０２】
これにより、前回転の時間を可及的に短縮し、早期に印字待機状態に入ることができるカラー画像記録装置を提供することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、起動時における現像器内の現像剤の均一な分布状態を可及的に早期に整える画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１  カラー画像形成装置
２  用紙カセット
３  用紙
４  中間転写ベルト
５  駆動ローラ
６  従動ローラ（転写対向ローラ）
７（７ｃ、７ｍ、７ｙ、７ｋ）  感光体ドラム
８  クリーナ
９  帯電ローラ
１１（１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ、１１ｋ）    光書込ヘッド
１２  画像形成ユニット
１３  現像ローラ
１４  一次転写ローラ
１５  現像キット
１６  トナー容器
１７、１８  テンションローラ
１９  二次転写ローラ（転写押圧ローラ）
２０  二次転写部
２１  用紙取出ローラ
２２  給送ローラ
２３  捌きローラ
２４  待機ローラ対
２５  ベルト式定着装置
２６  排紙トレー
２７  排紙ローラ対
３０  制御システム
３１  プリンタコントローラ部
３２  Ｉ／Ｆ（インターフェイス）コントローラ部
３３  ヘッドコントローラ部
３４  ＥＥＰＲＯＭ(electrically erasable programable ROM）
３５  ＲＯＭ(read only memory)
３６  高圧ユニット
３７  各モータ部
３８  トルク検出部
３９  濃度センサ
４１  レジストセンサ
４２  トナーセンサ（ＣＭＹＫ）
４３  温湿度センサ
４４  操作パネル
４５  フレームメモリ
４６  現像部
４７  現像用開口
４８  隔壁
４９（４９ａ、４９ｂ）  現像剤循環経路
５０  一次転写部
５１（５１ａ、５１ｂ）  現像剤攪拌搬送スクリュウー
５２  回転軸
５３  フィン
５４  駆動部
５５  フィン形状の変化点
５６  端部
５７  現像剤
【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図１】
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【図４】
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【図５】
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