(57)【要約】【課題】  一律でトナー撹拌シーケンスを行うと、撹拌の必要のない場合まで撹拌してしまう可能性があり、無駄なトナー撹拌シーケンスにかかる時間により生産性が低下してしまう可能性があった。【解決手段】  トナー撹拌シーケンスを実施する前に中間転写体の主走査方向の両端部近傍にトナー像を形成し、トナー像の濃度差を算出し、濃度差からトナー撹拌シーケンスを行うか否かを判断することにより、一律決まった時間でトナー撹拌シーケンスを行うことにより発生するダウンタイムを抑制することで、スループットの低下による生産性の低下を抑制する。【選択図】  図５
2013044789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体にトナー像を形成するための複数の現像器と、
前記複数の現像器の各々を前記像担持体にトナー像を形成するための像形成位置に移動する現像器移動手段と、
前記像担持体に形成されたトナー像が転写される転写体と、
を有する画像形成装置であって、
前記現像器によって現像器の長手方向の位置で前記像担持体に形成され、前記転写体に転写されたトナー像の第１の位置の第１の濃度とトナー像の第２の位置の第２の濃度とを検知する検知手段と、
前記検知手段によって検知された前記第１の濃度と前記第２の濃度の濃度差と予め定められた閾値に基づき、前記現像器に収容された現像剤の撹拌を制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像器移動手段によって、前記現像器を移動させることにより、前記現像器に収容された現像剤が撹拌され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】
前記現像器移動手段は前記複数の現像器の夫々を前記像形成位置に順次回転移動させる現像ロータリであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記現像ロータリを移動させることにより前記現像器に収容された現像剤を撹拌することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記現像ロータリを移動及び停止させることを繰り返すことにより前記現像器に収容された現像剤を撹拌することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記現像ロータリにより前記現像器を前記像形成位置に移動させ、トナー像の形成を行うことなく所定時間、前記現像ロータリを停止させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記濃度差が前記閾値を上回ると前記現像器に収容された現像剤の撹拌を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記濃度差が大きくなるにつれ前記現像器に収容された現像剤の撹拌を行う回数を増やすように制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記現像器に収容された現像剤の撹拌が完了する前に再びトナー像を形成し、前記検知手段によって前記トナー像の第１の濃度及び前記トナー像の第２の濃度を検知し、前記第１の濃度と前記第２の濃度の濃度差と予め定められた閾値に基づき、前記現像器に収容された現像剤の撹拌を継続するか否かを判断することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記検知手段は、前記トナー像の第１の位置の濃度を検知する第１のセンサと、前記トナー像の第２の位置の濃度を検知する第２のセンサと、を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記トナー像は、前記現像器の長手方向の両端部の位置で前記像担持体に形成され、前記転写体に転写されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記トナー像は、前記現像器の長手方向と直交する方向にずれていない位置で前記像担持体に形成され、前記転写体に転写されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記転写体のトナー像をクリーニングするクリーニング手段を有し、
前記現像器に収容された現像剤の撹拌を制御するためのトナー像と画像濃度制御を行うためのトナー像がそれぞれ前記転写体に転写され、前記クリーニング手段により前記転写体に転写された前記各トナー像をクリーニングす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１４】
像担持体と、
前記像担持体にトナー像を形成するための複数の現像器と、
前記複数の現像器の各々を前記像担持体にトナー像を形成するための像形成位置に移動する現像器移動手段と、を有する画像形成装置であって、
前記現像器によって現像器の長手方向の位置で前記像担持体に形成されたトナー像の第１の位置の第１の濃度とトナー像の第２の位置の第２の濃度とを検知する検知手段と、
前記検知手段によって検知された前記第１の濃度と前記第２の濃度の濃度差と予め定められた閾値に基づき、前記現像器に収容された現像剤の撹拌を制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やレーザビームプリンタやファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置において、トナーを収容する現像部をカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とし、装着したカートリッジを移動させて画像形成を行う方式が採用されている。この方式によれば、画像形成装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザが行うことができるので、利便性を向上させることができる。しかし、この方式では、長期間カートリッジを使用せず、一定の姿勢を保ったままにしておくと収容部に収容されたトナーが一方に偏って固まってしまう、いわゆるタッピングと呼ばれる現象が発生してしまう可能性がある。タッピングが発生したカートリッジによって画像形成を行うと、トナーの供給量が安定せず、画像濃度にムラが生じてしまう可能性がある。
【０００３】
このようなタッピング状態を解消するために、特許文献１には画像形成を開始する前にカートリッジを保持しているロータリを回転させ、トナーを撹拌する撹拌動作を一定時間実行するような方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１８４２００
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のような方法では、トナーの撹拌を行う必要があるか否かに関わらず、一律決められたトナーの撹拌動作を行った後に画像形成を開始する。よって、例えば、一律決められた分だけトナーの撹拌動作を行う必要が無いような場合においても、撹拌動作が終わった後に画像形成を行うため、トナーの撹拌動作にかかる時間がダウンタイムとなり、ダウンタイムが発生してしまうことによりスループットが低下し生産性が低下してしまう可能性があった。
【０００６】
本出願にかかる発明は、以上のような状況を鑑みてなされたものであり、トナーの撹拌を行うことにより発生するダウンタイムを抑制することで、スループットの低下による生産性の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成するための複数の現像器と、前記複数の現像器の各々を前記像担持体にトナー像を形成するための像形成位置に移動する現像器移動手段と、前記像担持体に形成されたトナー像が転写される転写体と、を有する画像形成装置であって、前記現像器によって現像器の長手方向の位置で前記像担持体に形成され、前記転写体に転写されたトナー像の第１の位置の第１の濃度とトナー像の第２の位置の第２の濃度とを検知する検知手段と、前記検知手段によって検知された前記第１の濃度と前記第２の濃度の濃度差と予め定められた閾値に基づき、前記現像器に収容された現像剤の撹拌を制御する制御手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の構成によれば、トナーの撹拌を行うことにより発生するダウンタイムを抑制することで、スループットの低下による生産性の低下を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の概略構成図
【図２】画像形成装置のシステム構成を示すブロック図
【図３】現像ロータリ２３を１周回転駆動させる時のトナー撹拌シーケンスを示したフローチャート
【図４】ホームポジション、イエロー現像当接位置、マゼンタ現像当接位置、シアン現像当接位置、ブラック現像当接位置に移動した時の現像ロータリ２３の状態を表した図
【図５】トナー撹拌シーケンスの回数を制御する動作を説明するためのフローチャート
【図６】トナー像９ｄを一次転写した時の中間転写体９を示した図
【図７】トナー像９ｄＲと９ｄＬの濃度差とトナー撹拌シーケンスの周回数との関係を示したグラフ
【図８】トナー撹拌シーケンスの途中に再びトナー像を形成し、その濃度差によりトナー撹拌シーケンスを継続するか否かを判断する動作を説明するためのフローチャート
【図９】トナー撹拌シーケンスを３回実施した時の中間転写体９を示した図
【図１０】トナー撹拌シーケンスのために形成したトナー像と、画像濃度制御のために形成したトナー像を同時にクリーニングする動作を説明するためのフローチャート
【図１１】トナー撹拌シーケンスを２回実施した後に画像濃度制御を実施した時の中間転写体９を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、画像形成装置の概略構成図である。まず各部の詳しい構成について動作に従って説明する。
【００１２】
（帯電部）
ドラムユニット１３はドラム形状の像担持体である感光ドラム１５と、感光ドラム１５のホルダを兼ねるクリーニング装置のクリーニング容器１４とを一体的に構成したものである。このドラムユニット１３は画像形成装置本体に対して着脱自在であり、寿命に合わせてユニット交換が可能であるように構成されている。感光ドラム１５の周上には、クリーナブレード１６、一次帯電手段である帯電ローラ１７が配置されている。不図示の駆動ローラの駆動力により、感光ドラム１５は画像形成動作に応じて矢印方向に回転するようになっている。帯電ローラ１７を感光ドラム１５に当接させ、帯電ローラ１７に電圧を印加することによって感光ドラム１５の表面を一様に帯電させる。
【００１３】
（露光部）
帯電部により一様に帯電された感光ドラム１５に潜像を形成するにスキャナ部３０により露光が行われる。不図示のコントローラから画像展開された画像情報を受け取ると、スキャナ部３０の不図示のレーザは画像情報に対応するレーザ光をミラー３１へ照射する。ミラー３１はスキャナモータ３１ａによって高速回転し、ポリゴンミラー３１で反射したレーザ光が結像レンズ３２及び反射ミラー３３を介して、一定速度で回転する感光ドラム１５の表面を選択的に露光するように構成される。
【００１４】
（現像部）
感光ドラム１５上にトナー像を形成する現像部は、露光部により感光ドラム１５上に形成された潜像をトナーにより現像する。現像部は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像剤としてのトナーを収容し、着脱可能な、イエロー現像器２０Ｙ、マゼンタ現像器２０Ｍ、シアン現像器２０Ｃ、ブラック現像器２０Ｂｋから構成される。これら各現像器は、現像器移動手段としての現像ロータリ２３にそれぞれ着脱可能に保持され、トナー像を形成する際には各現像器が現像ロータリ２３に保持された状態で軸２２を中心に順次回転移動する。なお、ここでは一例として現像剤は非磁性一成分であるとしたが、トナーとキャリアの二成分の現像剤を用いてもよい。
【００１５】
そして、現像を行う色の現像器の現像ローラが感光ドラム１５に対しトナー像を形成するための画像形成位置である現像当接位置に停止した後、感光ドラム１５にトナー像を形成する。カラー画像形成時には、中間転写体９の１回転毎に現像ロータリ２３が回転し、イエロー現像器２０Ｙ、マゼンタ現像器２０Ｍ、シアン現像器２０Ｃ、ブラック現像器２０Ｂｋの順に現像器が画像形成位置に移動可能となりトナー像の形成がなされる。中間転写体９が４回転してイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれのトナー像を多重転写し、カラー画像を中間転写体９上に形成する。なお、ここでは現像器移動手段として現像ロータリ２３を説明したがそれに限られるものではない。例えば現像器移動手段として現像器を左右にスライドさせて画像形成位置に移動させるようなホルダを用いることも可能である。
【００１６】
図１は、イエロー現像器２０Ｙがドラムユニット１３に対応した現像当接位置に停止している状態を示している。イエロー現像器２０Ｙは容器内のトナーを送出する機構によって塗布ローラ２０ＹＲにトナーを送り込む。そして、塗布ローラ２０ＹＲ及び現像ローラ２０ＹＳの外周に圧接されたブレード２０ＹＢによって、現像ローラ２０ＹＳの外周にトナーを薄層塗布し且つトナーへの電荷を付与（摩擦帯電）する。この状態で、潜像が形成された感光ドラム１５と対向した現像ローラ２０ＹＳに現像バイアスを印加することにより、感光ドラム１５上に形成された潜像をトナーにより現像する。マゼンタ現像器２０Ｍ、シアン現像器２０Ｃ、ブラック現像器２０Ｂｋについても同様なメカニズムでトナーにより現像が行われる。また、各色の現像器の各現像ローラは、各色の現像器が現像当接位置に移動された時、画像形成装置に設けられた各色の現像用高圧電源や駆動源と接続される。
【００１７】
（一次転写部）
現像部で感光ドラム１５上に形成されたトナー像を中間転写体９上に多重転写する。中間転写体９は図示された矢印方向に回転している。図では、中間転写体９がベルトであるときの構成を示しているが、ベルトに限ったものではなく、例えば中間転写ドラムや転写材担持体などを使用しても良い。中間転写体９を４回転させることで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に各色のトナー像を多重転写して、中間転写体９上にカラー画像を形成する。この中間転写体９の外周の非画像領域には、各色の画像形成を開始するタイミングの基準とするための基準点であるホームポジションマーク（以下、ＨＰマーク）９ｂと、ＨＰマーク９ｂを検知するための光学センサ９ａが設けられている。なお、このＨＰマーク９ｂは中間転写体９の周長測定に使用することも可能である。また、中間転写体９の主走査方向の端部近傍には、一次転写されたトナー像９ｄの濃度を検知するための光学センサ９ｃが設けられている。なお、この光学センサ９ｃは、中間転写体９上のトナーの濃度を検知する位置に配置されることに限られるものではなく、例えば感光ドラム１５上に形成されたトナー像を検知する位置に配置してもよい。
【００１８】
（中間転写体クリーニング手段）
ロータリ式の画像形成装置においては、中間転写体９上のトナー像を取り除くためのクリーニング手段としてのＩＣＬローラ３９が備えられており、中間転写体９のクリーニングを行う。ＩＣＬローラ３９は中間転写体９に当接又は離間が可能であり、ＩＣＬローラ３９が当接することで中間転写体９のクリーニングを行う。
【００１９】
次に、画像形成装置によってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色を中間転写体９上に一次転写を行う一連の動作について説明する。画像形成を行うために、感光ドラム１５の表面を帯電ローラ１７により均一に帯電する。帯電された感光ドラム１５上をスキャナ部３０により露光し、まずイエロー画像の潜像を形成する。潜像を形成すると同時にイエロー現像器２０Ｙを駆動し、感光ドラム１５上の潜像にイエロートナーが付着するように感光ドラム１５の帯電極性と同極性の電圧を印加して現像を行う。感光ドラム１５上に形成されたトナー像を中間転写体９に一次転写するために、一次転写ローラ４０に感光ドラム１５上に形成されたトナー像と逆極性の電圧を印加して感光ドラム１５のトナー像を中間転写体９上に一次転写する。
【００２０】
イエローのトナー像を中間転写体９へ一次転写すると、現像ロータリ２３が回転し、次に画像形成を行うマゼンタ現像器２０Ｍが回転移動し、感光ドラム１５に画像形成を行うための現像当接位置に停止する。感光ドラム１５を帯電し、露光して形成された潜像に、イエローと同様にしてマゼンタのトナー像が形成される。感光ドラム１５に形成されたトナー像は、イエローと同様に中間転写体９に一次転写される。次いでシアン、ブラックの潜像形成及び現像及び中間転写体９への一次転写を行い、中間転写体９の表面にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーを多重転写したカラー画像を形成する。
【００２１】
図２は画像形成装置のシステム構成の一例を説明するためのハードウェア構成及び機能を示したブロック図である。ホストコンピュータ２００は、ＰＣＬなどのページ記述言語で記載された印刷データ（文字コードや図形データ、イメージデータやプロセス条件など）をコントローラ部２０１に送信する。コントローラ部２０１は、ホストコンピュータ２００から印刷データを受信する。受信した印刷データを色毎に順次解析処理し、プリンタで画像を形成するために必要なドットデータからなるビットマップである画像情報を生成し（以下、画像展開とする）、エンジン制御部２０２へ順次送信する。ここでは、一例としてコントローラ部２０１で画像展開を行う方法について示した。しかしながら、画像展開は必ずしもコントローラ部２０１で行う必要はなく、例えばホストコンピュータ２００で画像展開し、画像情報をコントローラ部２０１へ送信してもよい。
【００２２】
制御手段としてのエンジン制御部２０２は、コントローラ部２０１から順次入力される画像情報に基づき画像を形成するため、感光ドラム１５への潜像の形成、各色のトナー像の形成、一次転写及び二次転写、定着処理等の一連の画像形成動作を制御する。潜像を形成してから一次転写を行うまで（以下、印字動作とする）の処理は、上記の画像展開と並列処理される。２１０はエンジン制御部２０２とコントローラ部２０１を接続するインターフェイス部である。インターフェイス部２１０は、シリアル通信部２０３と、画像形成信号通信部２０４からなる。シリアル通信部２０３は、コントローラ部２０１からエンジン制御部２０２に対して送信されるコマンドや信号を受信し、エンジン制御部２０２からコントローラ部２０１に画像形成装置の状態や画像情報を要求する信号などを送信する。画像形成信号通信部２０４は、コントローラ部２０１からエンジン制御部２０２に送信される画像情報などを受信する。なお、ここでは制御手段はエンジン制御部２０２としたが、これに限られるものではなく、例えばエンジン制御部２０２とコントローラ部２０１で制御する対象を分けて、２つで制御手段を形成することも可能である。
【００２３】
２１１はエンジン制御部２０２内の各制御部や通信部の制御を行ったり、コントローラ部２０１に送られてきたデータとエンジン制御部の不図示のＲＯＭ等に保持されたとの比較を行ったりするＣＰＵである。ＣＰＵ２１１は、中間転写体９上のホームポジションマーク（以下、ＨＰマークとも呼ぶ）９ｂやトナー像９ｄを検知する光学センサ９ａや９ｃ等を制御するセンサ制御部２１８、中間転写体９や感光ドラム１５や現像ロータリ２３を駆動するメインモータ２１９等を制御する駆動制御部２１７を制御する。また、ＣＰＵ２１１は、印字動作を開始するための垂直同期信号（以下、／ＴＯＰ信号とも呼ぶ）の生成や、スキャナ部３０より出力された水平同期信号を制御する。さらに、スキャナモータやレーザ出力など、印字動作に関連する制御を行う画像形成制御部２１２、定着制御部２１３、給紙制御部２１４、高圧制御部２１５、不揮発性メモリ制御部２１６をそれぞれ制御する。
【００２４】
本実施形態のように、中間転写体９の１回転毎に現像ロータリ２３が回転し、順次現像が行われ、中間転写体９にトナー像を多重転写し、カラー画像を形成するような画像形成装置においては、中間転写体９上の同じ位置から一次転写を行う必要がある。これは、中間転写体９上の同じ位置から一次転写を始めなかった場合、夫々の色のトナー像がずれて中間転写体９に一次転写されてしまい、正しく画像を形成できなくなってしまうからである。そこで、中間転写体９の周上に設けられたＨＰマーク９ｂを光学センサ９ａによって検知を行う。エンジン制御部２０２は光学センサ９ａでＨＰマーク９ｂを検知したタイミングで、／ＴＯＰ信号をコントローラ部２０１に送信する。／ＴＯＰ信号を受信したコントローラ部２０１は、画像展開して生成した画像情報をエンジン制御部２０２に送信する。エンジン制御部２０２は、受信した画像情報に基づき、各色の画像を形成することで中間転写体９の同じ位置に多重転写することができる。
【００２５】
具体的には、エンジン制御部２０２は、光学センサ９ａがＨＰマーク９ｂを検知したタイミングで１色目（イエロー）の／ＴＯＰ信号をコントローラ部２０１に送信する。／ＴＯＰ信号を受け取ったコントローラ部２０１は、画像展開したイエローの画像情報をエンジン制御部２０２へ送信する。画像情報を受信したエンジン制御部２０２は、画像情報に基づき、感光ドラム１５上に潜像を形成し、形成した潜像をトナーにより現像する。そして、感光ドラム１５に形成されたトナー像を中間転写体９へ一次転写する。
【００２６】
このように、ＨＰマーク９ｂを基準に印字動作を開始するため、ＨＰマーク９ｂを検知して／ＴＯＰ信号を送信してから、各色のトナー像を一次転写し始めるまでの時間を一定にすることができるので、中間転写体９上の同じ位置に多重転写することが可能となる。以下、イエロー同様に光学センサ９ａがＨＰマーク９ｂを検知したタイミングでマゼンタの／ＴＯＰ信号をコントローラ部２０１へ送信する。シアン、ブラックについても同様に、光学センサ９ａがＨＰマーク９ｂを検知したタイミングで／ＴＯＰ信号を送信することにより、４色が中間転写体９上の同じ位置に多重転写される。
【００２７】
エンジン制御部２０２は、コントローラ部２０１から送信されたパッチパターンデータに基づき、潜像、現像を実施し、中間転写体９上に画像濃度制御用のトナー像（パッチ）９ｄを一次転写する。本実施例では、パッチパターンを発生するパッチパターン発生手段２０５はコントローラ部２０１に搭載している。しかしながら、このパッチパターン発生手段２０５は、コントローラ部２０１の替わりに、エンジン制御部２０２に搭載しても良い。エンジン制御部２０２は、画像濃度検知手段として濃度センサ９ｃが設けられている。濃度センサ９ｃは、中間転写体９上に形成されたパッチ９ｄに対し発光素子からの光を照射し、そこからの反射光を受光素子で受けることによりパッチ９ｄの濃度を測定する。濃度センサ９ｃで検知したパッチ９ｄの濃度は、センサ制御部２１８により０から２５５のディジタル値に変換され、ＣＰＵ２１１に送信される。エンジン制御部２０２は、濃度センサ９ｃで検知し、センサ制御部２１８から送信された画像濃度のディジタル値を用いて画像濃度制御を行う。本実施形態における画像濃度制御は、画像の最大濃度を所定の濃度に合わせる最大濃度制御（Ｄｍａｘ制御）と、画像の階調特性を所定の特性に合わせる階調制御（Ｄｈａｌｆ制御）とからなる。
【００２８】
次に、図３及び図４を用いて画像形成装置によって、現像部に収容された現像剤としてのトナーを撹拌するための一連の撹拌動作（以降、トナー撹拌シーケンスとも呼ぶ）について説明する。図３は、現像ロータリ２３を１周回転駆動させる時のトナー撹拌シーケンスを示したフローチャートである。図４は、ホームポジション（図４（ａ））、ブラック現像当接位置（図４（ｂ））、イエロー現像当接位置（図４（ｃ））、マゼンタ現像当接位置（図４（ｄ））、シアン現像当接位置（図４（ｅ））に順次移動した時の現像ロータリ２３の状態を示した図である。
【００２９】
図３のフローチャートと、図４の現像ロータリ２３の状態を示した図を用いて、現像ロータリ２３を１周回転駆動させる時のトナー撹拌シーケンスについて説明する。図４（ａ）は、プリント動作を実施していない時の現像ロータリ２３のポジション（以降、ホームポジションと呼ぶ）である。感光ドラム１５に対して、現像ロータリ２３の回転方向上流側にシアン現像器が位置し、下流側にブラック現像器が位置しており、現像ローラと感光ドラム１５は当接していない。現像ロータリ２３がホームポジションに位置している場合は、ユーザはカートリッジにアクセスするためのドアを開くことで、ブラック現像器にアクセスすることが可能となる。Ｓ１０１において、ＣＰＵ２１１は現像ロータリ２３をホームポジションからブラックの現像当接位置へ移動を開始させる。Ｓ１０２において、ＣＰＵ２１１は現像ロータリ２３がブラックの現像当接位置へ移動が完了したか否かをチェックする。Ｓ１０３において、ＣＰＵ２１１は現像ロータリ２３をブラックの現像当接位置に所定時間停止させる。この時の現像ロータリ２３の状態は図４（ｂ）となる。
【００３０】
各現像器はトナーが収納されており、ぞれぞれの内部には空間がある。現像ロータリ２３の回転移動と共に各現像器の姿勢も変わり、トナーが内部を流動する。所定時間が経過すると、Ｓ１０４において、ＣＰＵ２１１は現像ロータリ２３をイエローの現像当接位置へ移動を開始させる。Ｓ１０５において、ＣＰＵ２１１は現像ロータリ２３がイエローの現像当接位置へ移動が完了したか否かをチェックする。Ｓ１０６において、ＣＰＵ２１１は現像ロータリ２３をイエローの現像当接位置に所定時間停止させる。この時の現像ロータリ２３の状態は図４（ｃ）となる。所定時間が経過すると、Ｓ１０７において、ＣＰＵ２１１は現像ロータリ２３をマゼンタの現像当接位置へ移動を開始させる。Ｓ１０８において、ＣＰＵ２１１は現像ロータリ２３がマゼンタの現像当接位置へ移動が完了したか否かをチェックする。
【００３１】
Ｓ１０９において、ＣＰＵ２１１は現像ロータリ２３をマゼンタの現像当接位置に所定時間停止させる。この時の現像ロータリ２３の状態は図４（ｄ）となる。所定時間が経過すると、Ｓ１１０において、ＣＰＵ２１１は現像ロータリ２３をシアンの現像当接位置へ移動を開始させる。Ｓ１１１において、ＣＰＵ２１１は現像ロータリ２３がシアンの現像当接位置へ移動が完了したか否かをチェックする。Ｓ１１２において、ＣＰＵ２１１は現像ロータリ２３をシアンの現像当接位置に所定時間停止させる。この時の現像ロータリ２３の状態は図４（ｅ）となる。シアンの現像当接位置で所定時間停止すると、Ｓ１１３において、ＣＰＵ２１１は現像ロータリ２３をホームポジションへ移動を開始させる。Ｓ１１４において、ＣＰＵ２１１は現像ロータリ２３がホームポジションへ移動すると、トナー撹拌シーケンスを終了する。
【００３２】
このように、現像ロータリ２３の回転移動と停止を繰り返すことにより、各現像器のトナーが移動時には遠心力によって、停止時には重力によって流動し、トナーを撹拌することができる。ここでは、一例として現像ロータリ２３を１周だけ回転駆動させる時のトナー撹拌シーケンスについて説明した。しかしながら、現像ロータリ２３の回転数は１周に限られるものではなく、十分にトナーを撹拌できるまで複数周現像ロータリ２３を回転させてもよい。なお、ここでは現像ロータリ２３を回転させることによるトナー撹拌シーケンスを説明したが、トナー撹拌シーケンスはこれに限られるものではない。例えば、現像ロータリ２３を停止させることなく回転移動させ撹拌を行ってもよい。また、現像器内部の撹拌棒等を回転させることによってトナーを撹拌してもよい。このような場合には、ロータリの回転数ではなく撹拌時間をカウントする等でトナーを十分に撹拌するまでの状態を制御することが可能である。
【００３３】
次に図５乃至図７を用いて、本実施形態におけるトナー撹拌シーケンス要否の制御及びトナー撹拌シーケンスの回数の制御について説明する。本実施形態においては、トナー撹拌シーケンスを行う必要がある可能性のあるカートリッジによってトナー像を形成する。形成されたトナー像の濃度差を検知し、その濃度差に応じてトナー撹拌シーケンスの実行時間を決定する。
【００３４】
図５は、トナー撹拌シーケンスの回数を制御する動作を説明するためのフローチャートである。Ｓ２０１において、ＣＰＵ２１１は光学センサ９ａによりＨＰマーク９ｂの検知を開始させる。光学センサ９ａによりＨＰマーク９ｂを検知すると、Ｓ２０２において、ＣＰＵ２１１は検知したＨＰマーク９ｂを基準にしてトナー像９ｄを感光ドラム１５に形成させる。Ｓ２０３において、ＣＰＵ２１１は形成したトナー像９ｄを中間転写体９上に一次転写させる。なお、トナー像を形成する位置は、現像ローラの主走査方向の両端部近傍とする。このトナー像が中間転写体９に転写されることで、後述する図６に示すように中間転写体９の画像領域における主走査方向の両端部近傍にトナー像がある状態となる。
【００３５】
図６はトナー像９ｄを一次転写した時の中間転写体９を示している。トナー像９ｄは、中間転写体９上の画像領域における主走査方向の両端部近傍にトナー像９ｄＲ、９ｄＬとして一次転写される。トナー像９ｄＲと９ｄＬと２つの異なる位置にトナー像を形成しているのは、２つのトナー像の濃度差からトナー撹拌シーケンスの回数を算出するためである。トナー像９ｄＲと９ｄＬの長さＰＬと幅ＰＷは、濃度センサ９ｃが濃度を確実に検知できるような長さと幅として形成される。なお、トナー像９ｄとは、トナー像９ｄＲとトナー像９ｄＬを合わせた総称である。また、ここでは一例として中間転写体９上のトナー像を検知する濃度センサ９ｃを説明したが、例えば感光ドラム上のトナー像を検知するために、感光ドラムに濃度センサを配置して、感光ドラム上のトナー像を検知することも可能である。
【００３６】
Ｓ２０４において、ＣＰＵ２１１は再度、光学センサ９ａによりＨＰマーク９ｂの検知を開始させる。光学センサ９ａによりＨＰマーク９ｂを検知すると、Ｓ２０５において、ＣＰＵ２１１は検知したＨＰマーク９ｂを基準に中間転写体９の主走査方向の両端部近傍に転写されたトナー像９ｄＲ、９ｄＬの濃度を濃度センサ９ｃにより検知を開始させる。Ｓ２０６において、ＣＰＵ２１１は濃度センサ９ｃによりトナー像９ｄＲ、９ｄＬの濃度検知が完了したか判断する。濃度センサ９ｃによりトナー像９ｄＲ、９ｄＬの濃度が検知されると、Ｓ２０７において、ＣＰＵ２１１はトナー像９ｄＲと９ｄＬの濃度差を算出する。なお、トナー像９ｄＲと９ｄＬの濃度は０から２５５ｄｅｇのディジタル値として扱われる。そのため、濃度差の取り得る値も０から２５５となる。なお、トナー像９ｄＲ、９ｄＬに濃度差が発生する状態とは、現像器の長手方向のどちらか一方にトナーが偏って固まってしまった状態である。
【００３７】
Ｓ２０８において、ＣＰＵ２１１は算出された結果であるトナー像９ｄＲと９ｄＬの濃度差に応じて、トナー撹拌シーケンスの周回数を決定する図７は、トナー像９ｄＲと９ｄＬの濃度差とトナー撹拌シーケンスの周回数との関係を示したグラフである。濃度差が６５ｄｅｇ未満となっているときは、トナーが十分に撹拌されていると判断し、トナー撹拌シーケンスは行わない。以降、濃度差が大きくなるにつれトナー撹拌シーケンスの周回数を増やす。例えば、濃度差が６５ｄｅｇの時は周回数が１周、濃度差が１２５ｄｅｇの時は周回数が５周、濃度差が２００ｄｅｇ以上になると周回数が１０周となる。このように、トナー像の濃度差が予め定められた所定値（閾値）を上回ったか否かにより、トナー撹拌シーケンスの周回数を制御することにより、カートリッジ内のトナーの状況に応じた適切な回数のトナー撹拌シーケンスを行うことが可能となる。なお、本実施形態における閾値とは、例えば前で説明した６５ｄｅｇ、１２５ｄｅｇ、２００ｄｅｇ等である。なお、ここで示した濃度差とトナー撹拌シーケンスの周回数との関係は一例であり、撹拌速度、トナー成分の特性、環境温度や濃検センサの検知能力等により、周回数を決める閾値は適宜設定することが可能である。
【００３８】
また、ここでは現像ロータリ２３を回転させることによるトナー撹拌シーケンスを説明したが、トナー撹拌シーケンスはこれに限られるものではない。例えば、現像器内部の撹拌棒等を回転させることによってトナーを撹拌してもよい。このような場合には、ロータリの回転数ではなく撹拌時間をカウントする等でトナーを十分に撹拌するまでの状態を制御することが可能である。
【００３９】
Ｓ２０９において、ＣＰＵ２１１はＩＣＬローラ３９により中間転写体９上に形成したトナー像９ｄＲ、９ｄＬをクリーニングさせる。Ｓ２１０において、ＣＰＵ２１１は算出した濃度差により求めたトナー撹拌シーケンスの周回数が０であるか判断する。周回数が０でなければ、Ｓ２１１において、ＣＰＵ２１１は算出した周回数でトナー撹拌シーケンスを行う。周回数が０である、又はＳ２１１のトナー撹拌シーケンスを開始すると、Ｓ２１２において、ＣＰＵ２１１はクリーニング及びトナー撹拌シーケンスが完了したかを判断し、完了するとトナー撹拌シーケンスを終了する。
【００４０】
このように、例えば新品であったり、長い時間画像形成が行われていなかったりする等でトナー撹拌シーケンスを行う必要がある可能性があるカートリッジによりトナー像を形成する。そして、そのトナー像の濃度差を求めることにより、一律にトナー撹拌シーケンスを行うのではなく、形成したトナー像の濃度差から、現像剤の偏り具合を検知することができ、現像剤の状態に合わせて適切な周回数でトナー撹拌シーケンスを行うことが可能となる。よって、一律決まった時間でトナーの撹拌動作を行うことにより発生するダウンタイムを抑制することで、スループットの低下による生産性の低下を抑制することが可能となる。
【００４１】
（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、トナー撹拌シーケンスを行う前にトナー像を形成し、濃度差を検知することにより、トナーの状態に応じてトナー撹拌シーケンスの回数を制御する方法について説明した。本実施形態においては、トナー撹拌シーケンスが必要であると判断した後、トナー撹拌シーケンスの途中に再びトナー像を形成し、その濃度差によりトナー撹拌シーケンスを継続するか否かを判断することで、さらに精度良く制御を行う方法について説明する。なお、画像形成装置の構成等、先の第１の実施形態と同様のものはここでの説明は省略する。
【００４２】
図８は、トナー撹拌シーケンスの途中に再びトナー像を形成し、その濃度差によりトナー撹拌シーケンスを継続するか否かを判断する動作を説明するためのフローチャートである。なお、先の図５のフローチャートと同様のステップについては同様の符番を付け、説明は省略する。
【００４３】
Ｓ３０１において、ＣＰＵ２１１はトナー像９ｄＲとトナー像９ｄＬの濃度差と所定値（閾値）を比較し、濃度差が所定値以下であるか（ここでは、一例として６５ｄｅｇ以下であるか）否かを判断する。濃度差が所定値より大きい場合は、Ｓ３０２において、ＣＰＵ２１１はトナー撹拌シーケンスを１周行う。なお、ここでは一例としてトナー撹拌シーケンスを１周行う場合を説明したが、１周に限らず複数周としてもよい。また、ここでは現像ロータリ２３を回転させることによるトナー撹拌シーケンスを説明したが、先の第１の実施形態と同様にトナー撹拌シーケンスはこれに限られるものではない。例えば、現像器内部の撹拌棒等を回転させることによってトナーを撹拌してもよい。このような場合には、ロータリの回転数ではなく撹拌時間をカウントする等でトナーを十分に撹拌するまでの状態を制御することが可能である。
【００４４】
図９は、トナー撹拌シーケンスを３回実施した時の中間転写体９の図である。トナー像９ｄは、中間転写体９上の画像領域における主走査方向の両端部近傍に、トナー像９ｄＲ１、９ｄＬ１、９ｄＲ２、９ｄＬ２、９ｄＲ３、９ｄＬ３として夫々が重ならないように一次転写される。各トナー像の間隔ＰＩは、濃度センサ９ｃがトナー像の先端と後端を確実に検知できるような長さと幅として形成される。なお、ここでは一例として両端部近傍にトナー像が形成されているが、これに限られるものではなく、例えば一方は端部でもう一方は中央部というような位置に形成されてもよい。また、ここでは副走査方向（現像器の長手方向と直交する方向）にずれのない位置にトナー像を形成する例を示したが、これに限られるものではなく、副走査方向に形成位置がずれていてもよい。また、ここではトナー像を複数検知する例を示したが、２つの濃度センサにまたがるような１つのトナー像を形成してもよい。
【００４５】
濃度差が所定値より小さい場合は、Ｓ３０３において、ＣＰＵ２１１はＩＣＬローラ３９により中間転写体９上に形成したトナー像をクリーニングさせる。Ｓ３０４において、ＣＰＵ２１１はクリーニングが完了したかを判断し、完了するとトナー撹拌シーケンスを終了する。
【００４６】
このように、トナー撹拌シーケンスを行っている途中に、トナー像を形成し、その濃度差を検知し、その濃度差に応じてトナー撹拌シーケンスを継続するか否かを判断する。これにより、一律にトナー撹拌シーケンスを行うのではなく、形成したトナー像の濃度差から、現像剤の偏り具合を検知することができ、現像剤の状態に合わせて適切な周回数でトナー撹拌シーケンスを行うことが可能となる。よって、一律決まった時間でトナーの撹拌を行うことにより発生するダウンタイムを抑制することで、スループットの低下による生産性の低下を抑制することが可能となる。
【００４７】
（第３の実施形態）
第１の実施形態及び第２の実施形態では、トナー像を形成することにより、トナー撹拌シーケンスを行うか否かを判断する方法について説明した。本実施形態においては、トナー撹拌シーケンスのために形成したトナー像と、画像濃度制御のために形成したトナー像を同時にクリーニングすることによって、生産性の低下を抑制する方法について説明する。なお、画像形成装置の構成等、先の第１の実施形態又は第２の実施形態と同様のものはここでの説明は省略する。
【００４８】
図１０は、トナー撹拌シーケンスのために形成したトナー像と、画像濃度制御のために形成したトナー像を同時にクリーニングする動作を説明するためのフローチャートである。なお、先の図５及び図８のフローチャートと同様のステップについては同様の符番を付け、説明は省略する。
【００４９】
Ｓ３０１において、ＣＰＵ２１１はトナー像の濃度差が所定値以下であると判断すると、Ｓ４０１において、ＣＰＵ２１１は光学センサ９ａによりＨＰマーク９ｂの検知を開始させる。光学センサ９ａによりＨＰマーク９ｂを検知すると、Ｓ４０２において、ＣＰＵ２１１は画像濃度制御用のトナー像を形成させる。Ｓ４０３において、ＣＰＵ２１１は形成したトナー像を中間転写体９上に一次転写させる。
【００５０】
Ｓ４０４において、ＣＰＵ２１１は再度、光学センサ９ａによりＨＰマーク９ｂの検知を開始させる。光学センサ９ａによりＨＰマーク９ｂを検知すると、Ｓ４０５において、ＣＰＵ２１１は検知したＨＰマークを基準に中間転写体９に転写されたトナー像の濃度を濃度センサ９ｃにより検知を開始させる。Ｓ４０６において、ＣＰＵ２１１は濃度センサ９ｃによりトナー像の濃度検知が完了したか判断する。濃度センサ９ｃによりトナー像の濃度が検知されると、Ｓ４０７においてＣＰＵ２１１は検知した濃度に応じて画像濃度制御を行う。画像濃度制御を行うと、Ｓ４０８において、ＣＰＵ２１１はＩＣＬローラ３９により中間転写体９上に形成したトナー像をクリーニングさせる。Ｓ４０９において、ＣＰＵ２１１はクリーニングが完了したかを判断し、完了するとトナー撹拌シーケンスを終了する。
【００５１】
図１１は、トナー撹拌シーケンスを２回実施した後に画像濃度制御を実施した時の中間転写体９の図である。トナー像９ｄＲ１、９ｄＬ１、９ｄＲ２、９ｄＬ２と、画像濃度制御用のパッチＫ０〜７、Ｙ０〜７、Ｍ０〜７、Ｃ０〜７は、夫々重ならないように一次転写される。トナー像９ｄＲ１、９ｄＬ１、９ｄＲ２、９ｄＬ２と画像濃度制御用のパッチの間隔をＰＩとする。また、トナー像９ｄＲ１、９ｄＬ１、９ｄＲ２、９ｄＬ２の長さをＰＬ１、画像濃度制御用のパッチの長さをＰＬ２、中間転写体９の周長をＬとする。すると、中間転写体９上には、
（Ｌ−（ＰＬ２×４＋ＰＩ×４））÷（ＰＬ１＋ＰＩ）  （１）
式（１）で算出される個数のトナー像９ｄを中間転写体９上に形成することが可能である。
【００５２】
このように、トナー像の濃度差を検知し、その濃度差に応じてトナー撹拌シーケンスを継続するか否かを判断する。これにより、一律にトナー撹拌シーケンスを行うのではなく、トナーの状態に応じて適切な周回数でトナー撹拌シーケンスを行うことが可能となる。さらに、画像濃度制御用のトナー像を形成し、トナー撹拌シーケンス用のトナー像と同時にクリーニングを行う。よって、無駄なトナー撹拌シーケンス及び画像濃度制御を行うことにより発生するダウンタイムを抑制することで、スループットの低下による生産性の低下を抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００５３】
９  中間転写体
９ａ  光学センサ
９ｂ  ＨＰマーク
９ｃ  濃度センサ
９ｄ  トナー像
２０Ｙ  イエロー現像器
２０Ｍ  マゼンタ現像器
２０Ｃ  シアン現像器
２０Ｂ  ブラック現像器
２３  現像ロータリ
３９  ＩＣＬローラ
２２１  ＣＰＵ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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