(57)【要約】【課題】現像装置内での摩擦防止用トナーの片寄りやブロッキンが発生した場合においても、初期トナーインストール不良の発生を効果的に防止できるロータリー現像方式の画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置とトナー容器が一体化されたカートリッジ式のイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄを含む現像ユニット４を備え、現像装置４ａ〜４ｄを感光体ドラム１に対向する位置に順次回転移動させることにより感光体ドラム１上の静電潜像にトナーを付着させて各色のトナー像を形成するロータリー式のカラー画像形成装置において、トナーカートリッジ５からの初回のトナーインストールに先立って、現像ユニット４の回転動作と、それに続く各現像装置４ａ〜４ｄの駆動とを１サイクルとするトナーインストールモードを実行する。【選択図】図１
2008310111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤が収容された複数の現像装置を回転体の周方向に沿って配設して成るロータリー式の現像ユニットと、
該現像ユニット内の現像装置にトナーを追加補給するトナー補給手段と、を備え、
前記現像ユニットの回転によりいずれかの現像装置を像担持体に対向する位置に移動させて像担持体上の静電潜像の現像を行う画像形成装置において、
前記各現像装置内には、予め所定量のトナーが初期充填されており、前記トナー補給手段による初回のトナー補給動作以前に、前記現像ユニットの回転動作と、該回転動作に続く前記各現像装置の駆動とを１サイクルとするトナーインストールモードを少なくとも１回実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナーインストールモードにおける前記現像ユニットの回転速度は、画像形成時の回転速度よりも高速であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナーインストールモード１サイクル中の前記現像ユニットの回転回数を２回以下、前記各現像装置の駆動時間を５秒以上１０秒以下とし、サイクルの繰り返し回数を４回以下とした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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、又はファクシミリ装置等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関し、特に、ロータリー式の現像ユニットにトナーを初期インストールする方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置において使用される現像装置は、現像剤にトナーとキャリアとを使用した二成分現像方式、又はキャリアを使用せずにトナーのみを使用した一成分現像方式のものが知られている。
【０００３】
一成分現像方式は、現像装置本体内に収容されたトナーを供給ローラにより現像ローラ表面に送り込み、この現像ローラに規制部材を圧接させてトナー量を規制すると共に摩擦帯電させ、現像ローラを回転させてトナーを像担持体と対面する現像領域に導いて像担持体上に形成された静電潜像を現像し、現像ローラ表面に残ったトナーは供給ローラによって現像ローラ表面から離脱させると共に新たなトナーを現像ローラに供給するものである。この方式では、トナー濃度の制御が容易でキャリア粒子との混合、攪拌が不要であるため現像装置の小型化が容易であり、現像剤中に磁性粉を含まないため色重ねが可能となる。従って、特に小型のカラープリンタに最も適した現像方式といえる。
【０００４】
この一成分現像方式を用いたカラー画像形成装置として、使用する色数分のカートリッジ式の現像装置を回転可能に構成した円筒状のロータリー型ラックに支持させ、各色に対応したトナー供給部の現像ローラを、像担持体に順次対面させるようにしたロータリー式の現像ユニットを備えた画像形成装置が開発されている。
【０００５】
ところで、一成分現像方式では、現像ローラに規制部材や供給ローラを当接させているため、初期駆動時における部材間の摩擦によるダメージの発生を防止する必要がある。そのため、通常は装置本体或いは現像ユニット出荷時に、現像ローラ上にトナー層を形成可能な量のトナー（以下、初期充填トナーという）が予め充填されている。
【０００６】
また、現像装置にトナーを追加補給して使用するタイプの場合、装置の初期駆動時に現像ユニット内の各色の現像装置に所定量のトナー補給（初期トナーインストール）を行う必要がある。この場合、現像装置に設けられたトナー量検知手段により現像装置内に充填されたトナー量を検知してトナー補給の要否或いは補給終了を判断する。
【０００７】
しかしながら、装置本体或いは現像ユニット出荷時の輸送状態や保管環境等により、初期充填トナーの現像装置内での片寄りやブロッキング等が発生することがある。その結果、初期トナーインストール時にトナー量検知手段の誤検知が発生し易くなり、過充填や充填不足等のトナー補給不良を引き起こすという問題点があった。
【０００８】
ロータリー式の現像ユニットにおいてトナーのブロッキングを防止する方法としては、例えば特許文献１に、所定枚数の単色印刷を行った後にロータリー式の現像ユニットを一定回数回転させることにより、トナーのブロッキングや熱による劣化を防止する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２６８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の方法では、印刷動作時において長時間不使用である現像装置内のトナーの劣化は防止できるものの、装置本体の輸送後における初期充填トナーの片寄りやブロッキングを防止できず、初期インストール時におけるトナー補給不良の発生を防止する方法として適当なものではなかった。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑み、現像装置内での初期充填トナーの片寄りやブロッキングが発生した場合においても、初期トナーインストール不良の発生を効果的に防止できるロータリー現像方式の画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、現像剤が収容された複数の現像装置を回転体の周方向に沿って配設して成るロータリー式の現像ユニットと、該現像ユニット内の現像装置にトナーを追加補給するトナー補給手段と、を備え、前記現像ユニットの回転によりいずれかの現像装置を像担持体に対向する位置に移動させて像担持体上の静電潜像の現像を行う画像形成装置において、前記各現像装置内には、予め所定量のトナーが初期充填されており、前記トナー補給手段による初回のトナー補給動作以前に、前記現像ユニットの回転動作と、該回転動作に続く前記各現像装置の駆動とを１サイクルとするトナーインストールモードを少なくとも１回実行することを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記トナーインストールモードにおける前記現像ユニットの回転速度は、画像形成時の回転速度よりも高速であることを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記トナーインストールモード１サイクル中の前記現像ユニットの回転回数を２回以下、前記各現像装置の駆動時間を５秒以上１０秒以下とし、サイクルの繰り返し回数を４回以下としたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の構成によれば、現像ユニットの回転動作と各現像装置の駆動とを併用したトナーインストールモードを実行して現像装置内の初期充填トナーを分散させることにより、現像装置のみを駆動して初期充填トナーを分散させる場合に比べて現像装置の連続駆動時間を短縮することができ、現像ユニットの回転動作により現像装置内のトナーが循環して一部のトナーへの機械的ストレスの集中が抑制される。また、現像ユニットのみを回転させて初期充填トナーを分散させる場合に比べてユニット回転回数を減らすことができる。従って、現像装置の連続駆動に伴うトナーの劣化及び現像ユニットの回転に伴う騒音の発生を同時に抑制しつつ、初期インストール時におけるトナー補給不良の発生を効果的に防止することができる。
【００１５】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、トナーインストールモードにおける現像ユニットの回転速度を、画像形成時の回転速度よりも高速とすることにより、現像装置内のトナーをより効率的に攪拌可能となり、回転時間も短縮できる。
【００１６】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像形成装置において、トナーインストールモード１サイクル中の現像ユニットの回転回数を２回以下、各現像装置の駆動時間を５秒以上１０秒以下とし、サイクルの繰り返し回数を４回以下とすることにより、ユニット回転に伴う騒音や現像装置の駆動によるトナーの劣化を抑えつつ、十分なトナー分散効果を得ることができる必要十分な実行条件となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明に係るロータリー現像式のカラープリンタの内部構造を示す側面断面図である。カラープリンタ１００では、画像形成動作を行う場合、装置本体内において、図中反時計回りに回転する感光体ドラム１が帯電ユニット２により一様に帯電され、図示しないパーソナルコンピュータ等から送信された原稿画像データに基づく露光ユニット３からのレーザビームにより感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。
【００１８】
感光体ドラム１の近傍には現像剤（以下、トナーという）を感光体ドラム１上に供給するロータリー式の現像ユニット４が配置されている。現像ユニット４は、回転可能なロータリーラック内に現像装置とトナー容器が一体化されたシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色の現像カートリッジ４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄが周方向において等間隔に搭載されており、現像カートリッジ４ａ〜４ｄを感光体ドラム１に対向する位置（以下、ホームポジションという）に順次回転移動させることにより、感光体ドラム１上の静電潜像にトナーが付着されて各色のトナー像が形成される。現像カートリッジ４ａ〜４ｄへのトナー補給（トナーインストール）はトナーカートリッジ５から行われる。トナーを補給する際、トナーカートリッジ５の補給パイプ５ａは図１の太線の位置まで伸びる。
【００１９】
感光体ドラム１の下方にはトナー像が転写される中間転写ベルト６が配置されており、感光体ドラム１に当接しながら図示しない駆動手段により図中時計回りに回転する。中間転写ベルト６には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。
【００２０】
ユーザによりカラー画像の形成が入力されると、現像装置４ａがホームポジションに配置され、所定のタイミングにより感光体ドラム１上にシアンのトナー像の形成を行う。そして、中間転写ベルト６に所定の転写電圧で電界が付与された後、一次転写ローラ７ａにより感光体ドラム１上のシアンのトナー像が中間転写ベルト６上に転写される。その後、感光体ドラム１の表面に残留したトナーがクリーニングユニット８により除去され、現像ユニット４は所定量（ここでは９０°）回転して現像装置４ｂがホームポジションに移動し、上記と同様に今度はマゼンタのトナー像が感光体ドラム１上に形成され、中間転写ベルト６上に転写される。
【００２１】
以下、上述と同様の方法により、感光体ドラム１によってそれぞれイエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト６上に転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。７ｂは中間転写ベルト６の下部に位置する二次転写ローラである。
【００２２】
上記のようにトナー像が形成された中間転写ベルト６に向けて、給紙カセット９ａと、その上方に設けられる手差しトレイ（スタックバイパス）９ｂとから成る給紙機構９より用紙が給紙ローラ１０及びレジストローラ対１１を経由して搬送され、二次転写ローラ７ｂにより中間転写ベルト６の表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は用紙搬送路１２に沿って定着ローラ対１３ａを有する定着部１３に搬送されてトナー像が定着される。定着部１３を通過した用紙は、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。用紙の片面のみに画像を形成する場合は、そのまま用紙搬送路１５及び排出ローラ対１６を介して排出トレイ１７上に排出される。
【００２３】
一方、用紙の両面に画像を形成する場合は、定着部１３を通過した用紙は用紙搬送路１５内のフィードローラ１８により搬送方向を下方向に切り換えられた後、分岐部１４において画像面を上向きにして用紙再搬送路１９へ振り分けられ、さらに反転ローラ２０及びレジストローラ対１１を経由して画像面が下向きの状態で二次転写ローラ７ｂに再搬送される。中間転写ベルト６上に形成された次の画像が、二次転写ローラ７ｂにより用紙の画像が形成されていない面に転写され、定着部１３に搬送されてトナー像が定着された後、排出ローラ対１６より排出トレイ１７上に排出される。
【００２４】
図２は、本発明の現像装置の側面断面図である。なお、以下の説明では、図１の感光体ドラム１と相対する現像装置４ａの構成及び動作について説明するが、現像装置４ｂ〜４ｄの構成及び動作については基本的に同様であるので説明は省略する。
【００２５】
図２に示すように、現像装置４ａは、樹脂製の現像容器２０内に、トナーが収納されるトナー攪拌部２１と、トナー攪拌部２１からトナーが供給されるトナー供給部２２とが設けられている。トナー攪拌部２１及びトナー供給部２２は境界壁２３によって仕切られており、境界壁２３には開口部２３ａが形成されている。開口部２３ａは境界壁２３の長手方向（図の紙面方向）の複数箇所に設けられ、トナー攪拌部２１とトナー供給部２２との間でトナーを行き来させることができる。
【００２６】
トナー攪拌部２１内には、回転軸にＰＥＴフィルムなどの攪拌羽根を貼り付けた撹拌パドル２４が図２において反時計回りに回転可能に軸支されている。トナー供給部２２内には、潜像が形成される感光体ドラム（図１参照）と対面し、その潜像を現像するための現像ローラ２５、現像ローラ２５にトナーを供給するためのトナー供給ローラ２６、現像ローラ２５上のトナー層厚を規制すると共にトナーを帯電させる金属製の規制部材２７等が設けられている。
【００２７】
現像ローラ２５上のトナー層は規制部材（例えば、厚さ０．０８ｍｍのＳＵＳ箔で、規制圧＝２５Ｎ／ｍに設定される）２７によって層厚規制されるとともに摩擦帯電されて、感光体ドラム１上の静電潜像の現像に用いられる。規制部材２７と反対側の現像ローラ２５と現像容器２０との隙間にはシール部材３０（例えば、導電性の高分子量ＰＥフィルムを用いて、均一に現像ローラ２５に接触するようにウレタンスポンジでバックアップされている）が配設され、このシール部材３０によってトナー漏れを防止している。
【００２８】
現像容器２０内において、トナーは、通常図２に示す一点鎖線のレベルまで収容されている。この現像容器２０内のトナー量はトナー量検知センサ３１により検知される。トナー量検知センサ３１としては、例えば圧電センサや光透過式のセンサ、或いはトナー量の増加に伴う透磁率の変化を検知する透磁率センサ等が用いられる。
【００２９】
次に、現像装置の現像プロセスについて説明する。トナー攪拌部２１内のトナーは、攪拌パドル２４の回転により開口部２３ａを通過してトナー供給部２２へ送られる。トナー供給部２２側へ送られたトナーはトナー供給ローラ２６により現像ローラ２５へ運ばれ、規制部材２７で薄層規制されて現像ニップ部へと搬送され、感光体ドラム１上の静電潜像を現像する。現像に用いられず現像ローラ２５上に残ったトナーはシール部材３０を通過後、トナー供給部２２内に戻される。
【００３０】
前述の通り、各現像装置４ａ〜４ｄ内には、初期駆動時の部材のダメージを軽減するために初期充填トナーというが充填されている。装置内部で初期充填トナーの片寄りやブロッキングが発生すると、その上に追加補給されるトナーにも片寄りが生じ、トナー量検知センサ３１がトナー量を誤検知するおそれがある。そのため、初回にインストールされるトナー量にばらつきが生じたり、トナーがインストールされていないにも係わらずインストール完了と判断されたりするという不具合が発生する。
【００３１】
また、初期充填トナーは初期駆動時における現像ローラ２５、トナー供給ローラ２６、規制部材２７等の部材間の摩擦を防止するために必要最低限の量が充填されるため、その量は非常に少ない。そのため、各現像装置４ａ〜４ｄを所定時間駆動（エージング）させて初期充填トナーを分散させる場合、少量の初期充填トナーに大きな機械的ストレスが加わりトナーの劣化が急激に進むこととなる。その結果、トナーを初期インストールした直後の出力画像に地肌かぶり等の画像不良が発生し易くなる。また、現像ユニット４を回転させて初期充填トナーを分散させる方法も考えられるが、後述するように初期充填トナーを十分に分散させるためには現像ユニット４を数十回回転させる必要があるため、回転動作に伴う騒音の発生が問題となる。
【００３２】
そこで、本発明においては、トナーカートリッジ５（図１参照）からの初回のトナーインストールに先立って、現像ユニット４の回転動作と、それに続く各現像装置４ａ〜４ｄの駆動とを１サイクルとするトナーインストールモードを実行することとしている。
【００３３】
各現像装置４ａ〜４ｄを駆動させる前に現像ユニット４を回転させることにより、各現像装置４ａ〜４ｄ内のトナーがソフトに且つ十分に攪拌されるため、トナーに大きなダメージを与えることなくトナーを分散可能となり、それに続く各現像装置４ａ〜４ｄの駆動時間を短縮してトナーの劣化を抑制することができる。また、現像ユニット４の回転のみで初期充填トナーを分散させる方法に比べ現像ユニット４の回転回数が少なくて済むため、現像ユニット４の回転に伴う騒音も軽減される。
【００３４】
ここで、現像ユニット４を回転させる場合、現像ユニット４を連続的に回転させても良いし、回転を一旦止めて再び回転を開始するという間欠的な回転動作としても良い。間欠回転を行った場合、現像ユニット４の回転により各現像装置４ａ〜４ｄ内のトナーが持ち上げられ、回転が停止した時に内壁に付着したトナーが重力により崩れ落ちるという動作を繰り返すためトナーがより効果的に攪拌される。
【００３５】
また、間欠回転動作において現像ユニット４の回転を毎回同じ位置で停止させるよりも、例えば直前の停止位置と異なる位置で停止させるようにすれば、各現像装置４ａ〜４ｄ内で崩れ落ちたトナーが集まる位置が変わるため、さらに効率的な攪拌が可能となる。
【００３６】
なお、トナーインストールモードにおける現像ユニット４の回転速度は、画像形成時に現像装置４ａ〜４ｄの切り換えを行う際の回転速度と同じ速度としても良いが、変速機構を設けて画像形成時よりも回転速度を速くすることにより、現像装置４ａ〜４ｄ内のトナーがより効率的に攪拌可能となり、回転時間も短縮できるため好ましい。
【００３７】
トナーインストールモード１サイクル中における現像ユニット４の回転回数、各現像装置４ａ〜４ｄの駆動時間（エージング時間）、及びサイクル繰り返し回数は、初期充填トナー量や現像装置の仕様に応じて適宜設定可能であるが、現像ユニット４の回転回数が多いほどトナーの分散効果は高くなる反面、ユニット回転に伴う騒音が問題となる。そのため、現像ユニット４の回転回数は２回以下とすることが好ましい。
【００３８】
また、エージング時間が長いほどトナーの分散効果は高くなる反面、機械的ストレスによるトナーの劣化が顕著となる。エージング時間は各現像装置につき５秒以上１０秒以下とすることにより、トナーの劣化を抑えつつ十分な分散効果を得ることができる。
【００３９】
サイクル繰り返し回数についても回数が多いほどトナーの分散効果は高くなる反面、トナーインストールモードが長時間となってトナーインストールまでに時間を要することとなる。現像ユニット４の回転回数を２回以下、各現像装置４ａ〜４ｄのエージング時間を５秒以上１０秒以下とした場合、十分なトナー分散効果を得るためには繰り返し回数は４回以下で十分である。
【００４０】
次に、本発明の画像形成装置の制御経路について説明する。図３は、本発明の画像形成装置に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。
【００４１】
制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き自在の記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、カウンタ９５、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部５０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ（インターフェイス）９６を少なくとも備えている。また、制御部９０は、装置本体内部の任意の場所に配置可能である。
【００４２】
ＲＯＭ９２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、ＲＯＭ９２（或いはＲＡＭ９３）には、トナーインストールモード１サイクル当たりの現像ユニット４の回転回数と各現像装置４ａ〜４ｄの駆動時間（エージング時間）、及び繰り返し回数も格納されている。
【００４３】
カウンタ９５は、印刷枚数をカウントする他、現像ユニット４の回転回数やトナーインストールモードの繰り返し回数をカウントするのに用いられる。なお、カウンタ９５を別途設けなくても、例えばＲＡＭ９３でその回数を記憶するようにしてもよい。
【００４４】
また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９６を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がＩ／Ｆ９６を通じてＣＰＵ９１に送信される。制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、感光体ドラム１、露光ユニット３、現像ユニット４（現像装置４ａ〜４ｄ）、給紙機構９、定着装置１３、操作部５０等が挙げられる。
【００４５】
操作部５０には、液晶表示部５１、各種の状態を示すＬＥＤ５２、テンキー５３が設けられており、ユーザは操作部５０を操作して指示を入力することで、画像形成装置１００の各種の設定をし、画像形成等の各種機能を実行させる。液晶表示部５１は、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印刷部数を表示したり、タッチパネルとして、両面印刷や白黒反転等の機能や倍率設定、濃度設定など各種設定を行えるようになっている。テンキー５３は、印刷部数の設定や、画像形成装置１００がＦＡＸ機能も有する場合に相手方のＦＡＸ番号を入力等するためのものである。
【００４６】
その他、操作部５０には、画像形成を開始するようにユーザが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。
【００４７】
次に、本実施形態の画像形成装置の動作について説明する。図４は、本発明の画像形成装置の初期トナーインストール時における動作を示すフローチャートである。図１及び図３を参照しながら、図４のステップに従いトナーインストールモードの実行手順について説明する。
【００４８】
先ず、画像形成装置の初期状態（装置出荷後、初めて電源ＯＮされた状態）において、各現像装置４ａ〜４ｄへのトナーインストールを促す初期インストール開始信号が自動的に発生する。ＣＰＵ９１が初期インストール開始信号を検知すると（ステップ１）、ＣＰＵ９１はＲＯＭ９２（又はＲＡＭ９３）に格納された現像ユニット４の回転回数ｎ１及び現像装置４ａ〜４ｄのエージング時間、トナーインストールモードの繰り返し回数ｎ２を読み出すとともに現像ユニット４に制御信号を送信し、現像ユニット４の回転動作が開始される（ステップＳ２）。同時にカウンタ９５により現像ユニット４の回転回数のカウントも開始される。
【００４９】
次いで、現像ユニット４の回転回数が所定回数（ここではｎ１回）に到達したか否かが判断され（ステップＳ３）、回転回数がｎ１でない場合は回転を継続する。現像ユニット４の回転回数がｎ１に到達した場合は現像ユニット４を一旦停止するとともに、現像装置４ａ〜４ｄの一つ（例えば現像装置４ａ）をホームポジションに移動する（ステップＳ４）。そして、ホームポジションにおいて現像装置を所定時間（ここではｔ秒間）エージングする。他の現像装置（４ｂ〜４ｄ）についても順次ホームポジションへ移動し、同様に所定時間エージングする。
【００５０】
その後、全ての現像装置４ａ〜４ｄについてエージングが終了したか否かが判断され（ステップＳ６）、エージングが終了していない現像装置がある場合は残りの現像装置のホームポジションへの移動及びエージングを繰り返す（ステップＳ４、５）。ステップＳ６において全ての現像装置４ａ〜４ｄのエージングが終了している場合は、現像ユニット４の回転動作及び各現像装置４ａ〜４ｄのエージングを１サイクルとするトナーインストールモードの繰り返し回数が所定回数（ここではｎ２回）に到達したか否かが判断される（ステップＳ７）。繰り返し回数がｎ２に到達していない場合はステップＳ２に戻り、現像ユニット４の回転動作及び各現像装置４ａ〜４ｄのエージングを繰り返す（ステップＳ２〜ステップＳ５）。
【００５１】
繰り返し回数がｎ２に到達した場合はトナーインストールモードを終了し、現像装置４ａをホームポジションに移動させた後、トナーカートリッジ５から補給パイプ５ａを伸ばして現像装置４ａへのシアンのトナーを初期インストールする。同様に、現像装置４ｂ〜４ｄも順次ホームポジションに移動してそれぞれマゼンタ、イエロー及びブラックのトナーを初期インストールする（ステップＳ８）。
【００５２】
上記の制御を行うことにより、初期インストールの開始前に各現像装置４ａ〜４ｄ内に充填されていた初期充填トナーが十分に分散されて装置内のトナー面が均一にされる。従って、初期インストール時にトナー量検知センサ３１の誤検知が防止され、各現像装置４ａ〜４ｄには正確な量のトナーがインストールされる。
【００５３】
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、トナー成分のみから成る一成分現像剤を用いる場合について説明したが、本発明はトナーとキャリアとから成る二成分現像剤を用いる場合にも同様に適用可能である。また、本発明は図１に示したようなカラープリンタに限られるものではなく、カラー複写機、ファクシミリ等の、ロータリー現像方式を用いた他の画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。以下、実施例により本発明の効果を更に詳細に説明する。
【実施例】
【００５４】
図１に示した本発明の画像形成装置にトナーを初期インストールする前に、所定のトナーインストールモードを実行した場合の効果について調査した。トナーインストールモードとして、現像ユニット４の回転動作及び各現像装置４ａ〜４ｄのエージングを１サイクルとし、それを複数回繰り返し行う場合を本発明１〜５とした。一方、各現像装置４ａ〜４ｄのエージングのみを行う場合を比較例１、現像ユニット４の回転動作のみを行う場合を比較例２とした。本発明１〜５及び比較例１、２における現像ユニットの回転回数及び各現像装置４ａ〜４ｄの駆動時間、及び繰り返し回数を表１に示す。
【００５５】
【表１】
2008310111.tif 000003
【００５６】
トナーインストールモードの評価は、総動作時間、動作終了後のトナー分散効果（ならし効果）、動作時の騒音、及びトナー劣化の４項目について総合的に評価し、○、△、×の３段階で判定した。トナー分散効果については動作終了後の各現像装置内のトナー面高さを測定し、トナー量の検知に影響を与えない２０ｍｍを目標値として比較した。トナー劣化については動作終了後に初回のトナーインストールを行い、直後にテスト画像を印刷した時の地肌かぶりの発生により評価した。結果を表２に示す。また、現像装置のエージングのみを行った場合のエージング時間とトナー面高さの関係を図５、現像ユニットの回転動作のみを行った場合の回転回数とトナー面高さの関係を図６に示す。
【００５７】
【表２】
2008310111.tif 000004
【００５８】
表２から明らかなように、現像ユニットの回転及び現像装置のエージングを組み合わせたトナーインストールモードを実行した本発明１〜５では、トナー面高さが１８ｍｍ〜２５ｍｍの範囲であり、いずれも目標値である２０ｍｍ付近で安定しており、特に本発明２、３、及び５においては目標値以下であった。また、初期インストール直後における地肌かぶりの発生もなく、トナーの劣化も認められなかった。さらに、動作時の騒音も不快に感じない程度であり、総動作時間もユーザにとって長時間と感じない程度であった。
【００５９】
一方、現像装置のエージングのみを行った比較例１では、トナー面高さは２０ｍｍと目標値であったが、エージングによる機械的ストレスによりトナーが劣化して初期インストール直後に地肌かぶりが発生した。ここで、図５に示すように、現像装置のトナー面高さを目標値である２０ｍｍ以下にするためには、各現像装置のエージング時間は２０秒以上必要であることがわかる。従って、現像装置のエージングのみを行う場合はトナー分散効果とトナー劣化の抑制とを両立できないことが確認された。
【００６０】
また、現像ユニットの回転のみを行った比較例２では、トナー面高さは１７．５ｍｍと目標値を下回ったが、ユーザが不快に感じる程度の騒音が発生した。ここで、図６に示すように、現像装置のトナー面高さを目標値である２０ｍｍ以下にするためには、現像ユニットを約３０回回転させる必要があることがわかる。従って、現像ユニットの回転のみを行う場合はトナー分散効果と装置の静音化とを両立できないことが確認された。
【００６１】
なお、各現像装置のエージング合計時間は、本発明５では５（ｓｅｃ／回）×４（回）＝２０ｓｅｃとなって比較例１（２０ｓｅｃ×１回）と同一であり、本発明２では７（ｓｅｃ／回）×３（回）＝２１ｓｅｃ、本発明３では１０（ｓｅｃ／回）×３（回）＝３０ｓｅｃとなって比較例１を上回っている。エージング合計時間はトナー劣化に対し影響を及ぼす要因の一つであるが、本発明に用いられる現像装置はロータリー式の現像ユニットの回転を利用して現像装置内のトナーを循環させており、現像装置の駆動時にトナーが効率的に循環する構成となっていない。これは、通常の印字動作の場合、現像装置は用紙（例えばＡ４サイズ）１枚印字する時間のみの駆動となるため、トナーの循環性能はほとんど要求されないためである。
【００６２】
しかし、比較例１のように現像装置を連続してエージングした場合、トナーがほとんど循環しないために一部のトナーに機械的ストレスが集中し、トナーの劣化速度は通常印字時よりも速くなる。一方、本発明のように現像ユニットの回転動作と現像装置のエージングを交互に行った場合は現像ユニットの回転時にトナーが循環するため、比較例１に比べてエージング合計時間が長くなってもトナーの劣化は発生しないものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、現像剤が収容された複数の現像装置を回転体の周方向に沿って配設して成るロータリー式の現像ユニットと、該現像ユニット内の現像装置にトナーを追加補給するトナー補給手段と、を備え、現像ユニットの回転によりいずれかの現像装置を像担持体に対向する位置に移動させて像担持体上の静電潜像の現像を行う画像形成装置において、各現像装置内には、予め所定量のトナーが初期充填されており、トナー補給手段による初回のトナー補給動作以前に、現像ユニットの回転動作と、該回転動作に続く各現像装置の駆動とを１サイクルとするトナーインストールモードを少なくとも１回実行するものである。
【００６４】
これにより、初期充填トナーを十分に分散させて初期トナー補給不良を防止するとともに、初期充填トナーの劣化による画像不良及び分散に伴う騒音の発生も併せて抑制可能な画像形成装置を簡易な構成で提供することができる。
【００６５】
また、トナーインストールモードにおける現像ユニットの回転速度を、画像形成時の回転速度よりも高速としたので、短時間で現像装置内のトナーをより効果的に攪拌可能となり、トナーインストールモードの実行時間も短縮できる。
【００６６】
また、トナーインストールモード１サイクル中の現像ユニットの回転回数を２回以下、各現像装置の駆動時間を５秒以上１０秒以下、サイクルの繰り返し回数を４回以下に設定したので、トナーインストールモードの実行条件が初期充填トナーの分散に必要十分な条件となり、初期トナーインストールに要する時間を最低限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】は、ロータリー式の現像ユニットを備えた本発明のカラー画像形成装置の側面断面図である。
【図２】は、現像ユニットに搭載される現像装置の側面断面図である。
【図３】は、本発明の画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。
【図４】は、本発明の画像形成装置の初期トナーインストール時における動作を示すフローチャートである。
【図５】は、現像装置のエージングのみを行った場合のエージング時間とトナー面高さの関係を示すグラフである。
【図６】は、現像ユニットの回転動作のみを行った場合の回転回数とトナー面高さの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６８】
１              感光体ドラム（像担持体）
４              現像ユニット
４ａ〜４ｄ      現像装置
５              トナーカートリッジ（トナー補給手段）
５ａ            補給パイプ（トナー補給手段）
２０            現像容器
２５            現像ローラ
２６            トナー供給ローラ
２７            規制部材
３０            シール部材
９０            制御部
１００            画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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