(57)【要約】【課題】本発明はトナー凝集体の発生を効率よく抑制することを課題とする。【解決手段】現像装置８０Ｙは、現像室８４Ｙ内に、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０Ｙと、第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０Ｙと、現像剤の温度を検出する現像剤温度センサ２６０Ｙとが設けられている。現像剤温度センサ２６０Ｙにより検出された現像剤検出温度が上限温度以上の場合、あるいは温度センサ２６０Ｙにより検出された現像剤の検出温度が所定温度以上、且つ画像面積率が所定値以上の場合には、スクリュウ駆動方式がスクリュウ空回し制御モードに切り替わる。このスクリュウ空回し制御モードでは、現像ローラ８２Ｙを停止させて第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０Ｙ及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０Ｙを正回転または正回転と逆回転とを所定時間間隔で繰り返すように制御する。【選択図】図３
2013218300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤が供給される現像室と、
該現像室に挿通され、現像剤を搬送及び攪拌するスクリュウ部材と、
前記スクリュウ部材を回転駆動するスクリュウ駆動手段と、
前記現像室の開口部に回転可能に設けられ、前記現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤の温度を検出する温度検出手段と、
前記現像剤担持体から感光体の表面に供給される前記現像剤の画像面積率を演算する画像面積率演算手段と、
前記温度検出手段により検出された前記現像剤の温度が所定温度以上に上昇したか否かを判定する第１の判定手段と、
前記画像面積率演算手段により演算された画像面積率が所定面積率以上であるか否かを判定する第２の判定手段と、
前記第１の判定手段により前記現像剤の温度が所定温度以上に上昇し、且つ前記第２の判定手段により前記画像面積率が所定面積率以上であると判定された場合、前記現像剤担持体を停止させた状態で前記スクリュウ駆動手段を駆動し、前記スクリュウ部材を回転駆動させて前記現像剤を攪拌する攪拌制御手段と、
を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置であって、
前記攪拌制御手段は、前記スクリュウ部材を所定時間間隔で正回転と逆回転とを交互に繰り返すように回転駆動させることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の現像装置であって、
前記スクリュウ部材は、回転軸の外周に螺旋状に形成されたスクリュウ部と、前記現像剤中に発生する凝集体を崩すためのフィンとを有することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１に記載の現像装置であって、
前記攪拌制御手段は、前記画像面積率の閾値と前記現像剤の温度の閾値とを組み合わせることで適切な条件に基づいて前記スクリュウ部材を回転駆動させて前記現像剤を攪拌することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の現像装置であって、
前記攪拌制御手段は、前記温度検出手段により検出された前記現像剤の温度が予め設定された上限温度に達した場合、印刷を停止し、前記スクリュウ駆動手段を回転駆動させることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の現像装置であって、
前記温度検出手段により検出された前記現像剤の温度の閾値を任意の温度に設定する温度閾値設定手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項６に記載の現像装置であって、
前記温度閾値設定手段は、前記現像剤の各色毎に任意の温度閾値を設定することを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載の現像装置であって、
前記スクリュウ部材を回転駆動させる際に前記スクリュウ部材を振動させる振動発生手段を設け、
前記攪拌制御手段は、前記第１の判定手段により前記現像剤の温度が所定温度以上に上昇し、且つ前記第２の判定手段により前記画像面積率が所定面積率以上であると判定された場合、前記現像剤担持体を停止させた状態で前記振動発生手段及び／又は前記スクリュウ駆動手段を駆動することを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項８に記載の現像装置であって、
前記振動発生手段は、圧電素子により形成された振動板の両面に一対の電極板を積層し、前記振動板及び前記一対の電極板の平面中央に前記スクリュウ部材の回転軸を挿通させる挿通穴が形成され、当該回転軸の端部に前記振動板の振動を伝播させることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の現像装置であって、
前記スクリュウ部材の回転軸を支持する軸受の外周に、前記振動発生手段による振動を吸収する振動吸収部材を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０の何れかに記載の現像装置を備えたことを特徴とするプロセスユニット。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１０の何れかに記載の現像装置または請求項１１に記載されたプロセスユニットを備えた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、現像装置及びプロセスユニット及び画像形成装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば電子写真方式の画像形成装置においては、現像剤に含まれるトナー成分が熱や圧力によって凝集体を形成する傾向にあるため、当該凝集体が現像室内に入ると印刷媒体に凝集体による画像異常が発生することを防止する手段として現像室内の現像剤を搬送及び攪拌するスクリュウ部材が設けられている（例えば、特許文献１参照）。また、印刷時は、印刷開始と共に現像室に設けられた現像剤担持体としての現像ローラ及びスクリュウ部材を同時に回転駆動させており、印刷終了後は、現像ローラ及びスクリュウ部材の回転を共に停止させている。さらに、印刷後の待機時においては、現像剤の温度を検知し、検知された温度が所定温度以上になると、スクリュウ部材が回転駆動されることにより、現像室内の現像剤が攪拌されて現像剤の局部的な昇温を抑制し、現像剤の温度を均一化している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現像装置においては、出力画像の画像面積率が高い高画像の場合、現像装置内に供給されるトナー量が増加するため、出力画像の画像面積率が低い低画像に比べてトナーボトルから現像装置に至るトナー供給経路内で発生した凝集体が現像装置内で現像剤中に多数混入し、現像剤中の凝集体量が増加する傾向にある。さらに、画像面積率が高い画像の場合、供給されるトナー量が増加するが、現像ローラから出力されるトナー量も多いため、スクリュウ部材を回転させても現像剤を十分に攪拌することができず、トナー凝集体による異常画像（小さな黒点）の発生数が増加するという問題があった。
【０００４】
また、連続印刷を行うと、各駆動部や定着ヒータの影響により画像形成装置の筐体内温度が上昇し、これに伴って現像装置内の現像剤温度も上昇する傾向にある。さらに、現像剤が高温になると、トナー供給経路での凝集体の発生数が増加し、低温時に比べて多くのトナー凝集体が現像装置内に供給されることになる。そのため、温度だけでスクリュウ部材の駆動の有無を判断した場合、連続印刷時には、現像装置内のトナー凝集体をスクリュウ部材の回転によっても十分に崩すことができないおそれがあった。
【０００５】
また、現像剤の温度に高温状態が続いた場合には、印刷を行わない待機状態のときも常にスクリュウ部材が回転駆動された状態が継続されてしまい、省電力化を図ることが難しいという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した現像装置及びプロセスユニット及び画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【０００８】
本発明は、現像剤が供給される現像室と、
該現像室に挿通され、現像剤を搬送及び攪拌するスクリュウ部材と、
前記スクリュウ部材を回転駆動するスクリュウ駆動手段と、
前記現像室の開口部に回転可能に設けられ、前記現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤の温度を検出する温度検出手段と、
前記現像剤担持体から感光体の表面に供給される前記現像剤の画像面積率を演算する画像面積率演算手段と、
前記温度検出手段により検出された前記現像剤の温度が所定温度以上に上昇したか否かを判定する第１の判定手段と、
前記画像面積率演算手段により演算された画像面積率が所定面積率以上であるか否かを判定する第２の判定手段と、
前記第１の判定手段により前記現像剤の温度が所定温度以上に上昇し、且つ前記第２の判定手段により前記画像面積率が所定面積率以上であると判定された場合、前記現像剤担持体を停止させた状態で前記スクリュウ駆動手段を駆動し、前記スクリュウ部材を回転駆動させて前記現像剤を攪拌する攪拌制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、現像剤の温度が所定温度以上に上昇し、且つ画像面積が所定面積以上であると判定された場合、現像剤担持体を停止させた状態でスクリュウ部材を回転駆動させて現像剤を攪拌することにより、例え連続印刷による温度上昇に伴うトナー凝集体の発生数が増加しても現像剤中に発生したトナー凝集体を崩すことができ、異常画像の発生を抑制することが可能になると共に、スクリュウ部材を過剰に駆動することが防止され、省電力化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による現像装置の実施形態１が適用された画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】プロセスユニットの構成を示す図である。
【図３】現像装置の内部構成を上方からみた横断面図である。
【図４】画像形成装置を構成する各部を示すブロック図である。
【図５】コントローラの制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】スクリュウ空回しモードの制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】スクリュウ空回しモードを行った場合と行わない場合を比較するグラフである。
【図８】画像面積率演算処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】画像面積率の演算方法を説明するための手順を模式的に示す図である。
【図１０】現像剤温度変化に対するトナー凝集体発生数の増加傾向を示すグラフである。
【図１１】閾値Ｒａ、Ｔａの設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】実施形態２の現像装置の内部構成を上方からみた横断面図である。
【図１３】実施形態２の超音波発生装置の構成を示す斜視図である。
【図１４】実施形態２のスクリュウ空回しモードの制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図１５】実施形態２の現像剤の流動性と温度との関係を示すグラフである。
【図１６】実施形態２の現像剤の流動性と画像面積率との関係を示すグラフである。
【図１７】実施形態２の低面積率画像を連続印刷した際の制御無しと、空攪拌と、空攪拌に超音波振動を加えた場合のトナー凝集体発生数の変化を示すグラフである。
【図１８】実施形態２の閾値Ｒａ、Ｔａの設定処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【００１２】
〔実施形態１〕
図１は本発明による現像装置の一例が適用された画像形成装置の構成を示す図である。図１に示されるように、画像形成装置１０の本体ケース２０内部の略中央部には、プリンタエンジン３０、光ビームを出射して光ビームによる走査線を後述する感光体に照射させる光書込装置４０、中間転写ベルト５０等が配置されている。プリンタエンジン３０は、各色毎にトナー画像を形成する４つのプロセスユニット３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋからなる。各プロセスユニット３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋは、夫々同じ構造に形成されている。また、各プロセスユニット３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋでは、上方に配されたトナーボトル３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｋから供給される異なる色のトナーが使用されることにより、夫々異なる色のトナー画像が形成される。トナーボトル３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｋは、夫々トナーがなくなると、新しいものと交換できるように着脱可能に取り付けられている。
【００１３】
以下では、これらのプロセスユニット３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋ及びそのプロセスユニット３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋの構成部品等に関する本明細書及び図面の記載において、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの添え字は、各々イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの色を示しており、これらの添え字は必要に応じて割愛する。
【００１４】
各プロセスユニット３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋは、矢印方向へ回転駆動される感光体６０（６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋ）を有する感光体ユニット７０（７０Ｙ、７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｋ）と、現像装置８０（８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｋ）とから構成されている。感光体ユニット７０（７０Ｙ、７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｋ）は、後述するように、感光体６０（６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋ）の周囲にクリーニング装置９０（９０Ｙ、９０Ｃ、９０Ｍ、９０Ｋ）と、帯電装置９２（９２Ｙ、９２Ｃ、９２Ｍ、９２Ｋ）とを有する。
【００１５】
感光体６０（６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋ）は、印刷時に駆動モータ（図示せず）により回転駆動され、円筒状の外周面には感光層が設けられている。光書込装置４０から出射された光ビームが感光体６０の外周面に照射されることにより、感光体６０（６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋ）の外周面には画像データに応じた静電潜像が書き込まれる。
【００１６】
現像装置８０（８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｋ）は、感光体６０（６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋ）へのトナー供給を行う。供給されたトナーが感光体６０の外周面に書き込まれた静電潜像に付着することにより、感光体６０上の静電潜像がトナー画像として顕像化される。
【００１７】
光書込装置４０は、画像情報に基づいてレーザ光Ｌをポリゴンミラー４１で偏光させながら複数のレンズミラーを介して各感光体６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋに照射する。尚、光書込装置４０としては、上記のようなポリゴンミラー４１を駆動するポリゴン走査方式以外にもＬＥＤアレイ（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ  ａｒｒａｙ）方式を用いることも可能である。
【００１８】
中間転写ベルト５０は、樹脂フィルム又はゴムを基体として形成されたループ状のベルトであり、感光体６０上に形成されたトナー画像が転写される。この中間転写ベルト５０は、ローラ１００、１１０、１２０により支持されて矢印方向へ回転駆動される。中間転写ベルト５０の内周面側（ループの内側）には、各感光体６０上のトナー画像を中間転写ベルト５０上に転写させる４個の１次転写ローラ１３０Ｙ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｋが配置されている。１次転写ローラ１３０Ｙ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｋと感光体６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋとの間に中間転写ベルト５０が挟み込まれることにより１次転写ニップが形成されている。１次転写ローラ１３０Ｙ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｋは、中間転写ベルト５０の内側に当接し、１次転写バイアスを印加しており、感光体６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋとの電位差により、感光体６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋのトナー像が中間転写ベルト５０の表面に転写される。このように、各感光体６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋ上に形成されたトナー画像が中間転写ベルト５０上に順次転写されることにより、中間転写ベルト５０上にはカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト５０の外周面側（ループの外側）には、中間転写ベルト５０の外周面に付着した残留トナーや紙粉等をクリーニングするクリーニング部１４０が配置されている。
【００１９】
本体ケース２０内における４個のプロセスユニット３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋ及び光書込装置４０の下方には、印刷媒体（印刷用紙）Ｐが積層保持される第１の給紙トレイ１５１、第２の給紙トレイ１５２が配置されている。第１の給紙トレイ１５１、第２の給紙トレイ１５２内に積層保持されている印刷媒体Ｐは、給紙ローラ１６１、１６２により最上位のものから順に給紙される。また、本体ケース２０の右側面の給紙トレイ２２２には、例えば第１の給紙トレイ１５１、第２の給紙トレイ１５２と異なるサイズの印刷媒体Ｐが収納されている。
【００２０】
本体ケース２０内には、第１の給紙トレイ１５１、第２の給紙トレイ１５２内から分離給紙された印刷媒体Ｐが搬送される搬送経路１７０が形成されている。従って、各給紙トレイ１５１、１５２、給紙トレイ２２２に収納された印刷媒体Ｐは、給紙ローラ１６１、１６２、２２４が回転駆動されることにより、１枚ずつ最上位の用紙から取り出されて搬送経路１７０に搬送される。この搬送経路１７０上には、レジストローラ１８０、転写ローラ１９０、定着装置２００、排紙ローラ２１０等が配置されている。中間転写ベルト５０が通過するローラ１２０と転写ローラ１９０との間は、二次転写ニップを形成している。中間転写ベルト５０上に転写された各カラーのトナー画像は、第１の給紙トレイ１５１または第２の給紙トレイ１５２から搬送された印刷媒体Ｐが二次転写ニップを通過する過程で印刷媒体Ｐに転写される。
【００２１】
レジストローラ１８０は、所定のタイミングで間欠的に回転駆動されるローラである。レジストローラ１８０が間欠的に回転駆動されることにより、レジストローラ１８０の位置まで搬送されて停止していた印刷媒体Ｐが、中間転写ベルト５０と転写ローラ１９０とにより挟まれる転写位置（二次転写ニップ）へ送り込まれる。そして、印刷媒体Ｐがこの転写位置を通過する過程において、中間転写ベルト５０上のトナー画像が印刷媒体Ｐに転写される。
【００２２】
定着装置２００は、トナー画像が転写された印刷媒体Ｐに対して熱と圧力とを加えてトナーを溶融し、トナー画像を印刷媒体Ｐに定着させるユニットである。定着装置２００の具体的構成は、ハロゲンランプなどの定着ヒータ２０１ａ（発熱源）を内包する加圧ローラ２０１と、定着ベルトユニット２０２とから構成されている。さらに、定着ベルトユニット２０２は、定着ベルト２０４、ハロゲンランプなどの定着ヒータ２０３ａ（発熱源）を内包する加熱ローラ２０３、駆動ローラ２０６等で構成されている。定着ベルト２０４は、駆動ローラ２０６により反時計方向に回転し、加熱ローラ２０３により加熱されて一定温度に維持される。加圧ローラ２０１も時計回りに回転し、内部に発熱源により加熱され一定温度に維持される。定着ベルト２０４と加圧ローラ２０１は当接しており、定着ニップを形成している。
【００２３】
印刷媒体Ｐは、中間転写ベルト５０を通過する過程で中間転写ベルト５０上に担持されたフルカラーのトナー像を転写され、その後、定着ユニット２００内の定着ニップに搬送される。定着装置２００を通過することによりトナー画像を定着処理された印刷媒体Ｐは、排紙ローラ２１０により本体ケース２０の上面部に形成されている排紙トレイ２２０上に排紙される。
【００２４】
〔現像装置及び感光体ユニットの構成〕
図２はプロセスユニット３０の構成を示す図である。図３は現像装置の内部構成を上方からみた横断面図である。尚、図２、図３においては、各プロセスユニット３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋは、夫々同一構成であるので、ここでは、プロセスユニット３０Ｙの構成について説明し、他のプロセスユニット３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋの説明は省略する。
【００２５】
図２に示されるように、プロセスユニット３０Ｙは、感光体ユニット７０Ｙと、現像装置８０Ｙとを有する。感光体ユニット７０Ｙは、感光体６０Ｙの側方にクリーニング装置９０Ｙが配され、感光体６０Ｙの下方に帯電装置９２Ｙが配されている。
【００２６】
また、感光体６０Ｙは、光書込装置４０のポリゴンミラー４１から照射されたレーザ光Ｌで露光された領域のみ表面電位が低下し、静電潜熱が形成される。静電潜熱は、感光体６０Ｙが回転することで、現像装置８０Ｙの現像ローラ８２Ｙと対向する現像領域まで搬送される。現像ローラ８２Ｙは、現像剤を担持する現像剤担持体であり、感光体６０Ｙに対向する現像装置８０Ｙの現像室８４の開口部に設けられ、非磁性の現像スリーブ８８Ｙと、現像スリーブ８８Ｙに内包されたマグネットローラ８９Ｙとを有する。マグネットローラ８９Ｙは、回転せず、現像剤に含まれる磁性キャリアを磁気的に吸着して回収する。また、現像ローラ８２Ｙの下側には、現像剤ローラ８２Ｙの表面（現像スリーブ８８Ｙ）に付着したトナーＹの厚さを規定の寸法に規制するドクターブレード８３Ｙが設けられている。そして、ドクターブレード８３Ｙを通過したトナーＹは、感光体６０Ｙの表面（外周面）に搬送される。
【００２７】
図２及び図３に示されるように、現像装置８０Ｙは、現像室８４Ｙ内に、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０Ｙと、第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０Ｙと、透磁率センサからなるトナー濃度センサ２５０Ｙと、現像剤の温度を検出する現像剤温度センサ（温度検出手段）２６０Ｙとが設けられている。第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０Ｙの左側端部上方には、トナーボトル３２Ｙからトナーが補給されるトナー補給口２７０が設けられている。
【００２８】
また、平行に配された第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０Ｙと第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０Ｙとの間には、隔壁８６Ｙが垂直方向に起立している。従って、現像室８４Ｙには、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０Ｙが挿入された第１の搬送経路８４−１と、第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０Ｙが挿入された第２の搬送経路８４−２とが形成されている。
【００２９】
現像ローラ８２Ｙの両端の軸８２Ｙ−１、８２Ｙ−２は、筐体６００の側壁に保持された軸受８１により回転可能に支持される。また、回転軸２３２、２４２の両端は、筐体６００の側壁に保持された軸受６０２により回転可能に支持される。
【００３０】
第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０Ｙ及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０Ｙは、それぞれ回転軸２３２、２４２の外周に螺旋状のスクリュウ部２３４、２４４が一体に設けられている。さらに、回転軸２３２、２４２の複数箇所には、半径方向に突出するフィン２３６、２４６が設けられている。フィン２３６、２４６は、任意の複数箇所に適宜設けられており、回転駆動時にスクリュウ部２３４、２４４により搬送される現像剤に衝撃を与えて現像剤中に含まれるトナー凝集体を崩す作用を持っている。
【００３１】
トナー補給口２７０から現像室８４Ｙに補給されたトナーは、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０Ｙの回転により第１の搬送経路８４−１を図３中左側から右側に搬送されながら攪拌され、第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０Ｙの回転と共に第２の搬送経路８４−２を図３中右側から左側に搬送されながら攪拌される。これにより、現像室８４Ｙにおいては、搬送中のトナー温度の均一化が図られることでトナーの局部的な温度上昇が防止され、且つトナー凝集体の発生が抑制される。
【００３２】
また、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０Ｙ及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０Ｙは、後述するように現像剤温度センサ２６０Ｙにより検出された現像剤検出温度が上限温度以上の場合、あるいは現像剤温度センサ２６０Ｙにより検出された現像剤検出温度が所定温度以上、且つ画像面積率が所定値以上の場合には、スクリュウ駆動方式がスクリュウ空回し制御モードに切り替わる。このスクリュウ空回し制御モードでは、現像ローラ８２Ｙを停止させて第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０Ｙ及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０Ｙを正回転または正回転と逆回転とを所定時間間隔で繰り返すように制御する。また、温度センサ２６０Ｙにより検出された現像剤温度が上限温度以上に上昇した場合は、印刷を停止してスクリュウ空回し制御モードに切り替わる。このスクリュウ空回し制御モードにより、現像室８４Ｙのトナー温度の局部的な上昇が防止され、且つトナー凝集体の発生が抑制される。
【００３３】
トナー濃度センサ２５０Ｙは、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０Ｙ及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０Ｙによってトナーが搬送される現像室８４Ｙの底部に取り付けられている。また、現像剤温度センサ２６０Ｙは、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０Ｙ及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０Ｙによって搬送される現像剤Ｇ（Ｙトナーと磁性キャリアを含む）の温度を検出している。尚、現像剤温度センサ２６０Ｙの取付位置としては、現像剤が搬送される経路で温度を測定できれば良いので、現像室８４Ｙを囲むように形成された内壁でも良いし、あるいは第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０Ｙ及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０Ｙと接触しない位置であれば現像室８４Ｙのどの位置に設けても良い。
【００３４】
クリーニング装置９０Ｙは、感光体６０Ｙ上に形成されたトナー画像が中間転写ベルト５０に転写された後、感光体６０の外周面に付着している残留トナーをクリーニングする。
【００３５】
帯電ユニット９２Ｙは、内部に帯電ローラ９４Ｙを有する。帯電ローラ９４Ｙは、感光体６０Ｙの下側に平行に配されており、外周面が感光体６０Ｙの外周に接触している。また、帯電ローラ９４Ｙに帯電バイアスを印加することで感光体６０Ｙの表面を帯電させる。尚、上記帯電ローラ９４Ｙの代わりに帯電ブラシ方式あるいはスコロトロン帯電器によるスコロトロン方式を用いても良い。
【００３６】
〔画像形成装置１０の各機器の構成〕
図４は画像形成装置を構成する各部を示すブロック図である。図３に示されるように、画像形成装置１０には、上記プロセスユニット３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋ、定着ヒータ２０１ａ、２０３ａ、定着ベルト駆動モータ２０４ａ、トナー濃度センサ２５０（２５０Ｙ、２５０Ｃ、２５０Ｍ、２５０Ｋ）、現像剤温度センサ２６０（２６０Ｙ、２６０Ｃ、２６０Ｍ、２６０Ｋ）が設けられている。さらに、画像形成装置１０には、電源スイッチ３１０、給紙用モータ３２０、３３０、中間転写ベルト用モータ３４０、電源３５０、モータドライバ３６０、タイマ３７０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ−Ｍｅｍｏｒｙ）３８０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ−Ａｃｃｅｓｓ−Ｍｅｍｏｒｙ）３９０が設けられている。また、画像形成装置１０には、コントローラ（制御手段）４００、プリンタエンジン駆動ドライバ４１０、現像ローラ駆動モータ４２０、スクリュウ駆動モータ（スクリュウ駆動手段）４３０が設けられ、これらの各部がバス５００を介して接続されている。コントローラ４００は、ＲＯＭ３８０に格納された各種制御プログラムを読み込んでモータドライバ３６０、プリンタエンジン駆動ドライバ４１０を駆動制御すると共に、プロセスユニット３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋ、定着部２００、各給紙用モータ３２０（３２０１〜３２０ｎ）の各モータを制御して印刷媒体Ｐを搬送経路１７０に沿って搬送しながら、画像データを印刷媒体Ｐに印刷（現像、転写、定着）する。
【００３７】
各給紙用モータ３２０（３２０１〜３２０ｎ）は、印刷媒体Ｐの搬送タイミングに応じて夫々レジストローラ１８０、転写ローラ１９０、排紙ローラ２１０を回転駆動するように回転方向、回転トルク、回転時間を制御すると共に、第１の給紙トレイ１５１、第２の給紙トレイ１５２、給紙トレイ２２２に収納された印刷媒体Ｐを取り出すための給紙ローラ１６１、１６２、２２４を回転駆動する。
【００３８】
上記制御プログラムとしては、印刷ジョブに基づいて印刷媒体に対する印刷を行なうように上記プロセスユニット３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋ、定着部２００を制御する制御プログラムと、印刷制御に伴って各給紙用モータ３２０（３２０１〜３２０ｎ）、中間転写ベルト用モータ３４０などの各モータを個別に制御する制御プログラムとが格納されている。
【００３９】
また、記憶手段としてのＲＯＭ３８０には、感光体６０の表面に供給される現像剤の画像面積を演算する制御プログラム（画像面積演算手段）と、現像剤温度センサ２６０（２６０Ｙ、２６０Ｃ、２６０Ｍ、２６０Ｋ）により検出された現像剤の温度が所定温度以上に上昇したか否かを判定する制御プログラム（第１の判定手段）とが記憶されている。さらに、ＲＯＭ３８０には、画像面積が所定面積以上であるか否かを判定する制御プログラム（第２の判定手段）と、現像剤の温度が所定温度以上に上昇し、且つ画像面積が所定面積以上であると判定された場合、スクリュウ駆動モータ４３０を駆動し、現像剤ローラ８２Ｙを停止させた状態で第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０Ｙ及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０Ｙを回転駆動させて現像剤を攪拌する制御プログラム（攪拌制御手段）とが記憶されている。
【００４０】
〔コントローラ４００による制御処理〕
図５はコントローラ４００の制御処理を説明するためのフローチャートである。尚、図５において、印刷用紙の給紙処理及び搬送処理は、図５に示す制御処理と並列処理されており、ここではその説明を省略する。また、以下では、現像装置８０及び現像装置８０の内部機構の構成が各カラー毎に同じ構成であるので、各符号に付される「Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ」を省略する。
【００４１】
図５に示すＳ１１において、コントローラ４００は、電源スイッチ３１０がオンに操作されると、Ｓ１２に進み、定着部２００の定着ヒータ２０１ａ、２０３ａをオンにして加熱状態にセットする。続いて、Ｓ１３に進み、印刷開始の指示が入力されたか否かをチェックする。Ｓ１３において、印刷開始の指示が入力された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１４に進み、各現像装置８０に設けられた現像剤温度センサ２６０により検出された各カラー毎の現像剤検出温度Ｔ１〜Ｔ４を読み込む。
【００４２】
次のＳ１５では、各現像剤温度センサ２６０により検出された各カラー毎の現像剤検出温度Ｔ１〜Ｔ４が予め設定された現像剤上限温度Ｔｍａｘより高いか否かをチェックする。Ｓ１５において、カラー毎の現像剤検出温度Ｔ１〜Ｔ４が予め設定された現像剤上限温度Ｔｍａｘより高くない場合（ＮＯの場合）、Ｓ１６以降の制御処理を行う。また、上記Ｓ１５において、カラー毎の現像剤検出温度Ｔ１〜Ｔ４が予め設定された現像剤上限温度Ｔｍａｘより高い場合（Ｔ１〜Ｔ４＞Ｔｍａｘ）、現像剤の温度が印刷限界となる上限温度Ｔｍａｘを超えている。そのため、Ｓ１７に進み、印刷を中止するため、定着装置２００の定着ヒータ２０１ａ、２０３ａをオフにして加熱を停止させる。
【００４３】
次のＳ１８では、スクリュウ空回しモードに移行する（攪拌制御手段）。このスクリュウ空回しモードでは、現像ローラ８２を回転駆動する現像ローラ駆動モータ４２０を停止させたままスクリュウ駆動モータ４３０を駆動させて第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０を正回転方向に回転駆動する。このように、スクリュウ空回しモードは、画像面積率の複数の閾値と現像剤の温度の複数の閾値とを組み合わせることで適切な条件に基づいて第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０を回転駆動させて現像剤を効率良く攪拌する。これにより、各現像装置８０の現像剤は、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０の正回転により搬送されながら攪拌されて温度分布が均一化され、現像剤の温度が低下する。また、現像剤中にトナー凝集体が発生している場合は、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０に設けられたフィン２３６、２４６の回転によりトナー凝集体を崩すことができる。尚、スクリュウ空回しモードの詳細な制御処理は、図６のフローチャートにより説明する。
【００４４】
上記Ｓ１５において、現像剤温度Ｔ１〜Ｔ４のうち何れかが予め設定された現像剤上限温度Ｔｍａｘより高い場合には、当該温度の高い一つの現像装置８０のみスクリュウ空回しモードにセットしても良い。また、現像剤温度Ｔ１〜Ｔ４のうち何れかが予め設定された現像剤上限温度Ｔｍａｘより高い場合でも各カラーの全ての現像装置８０をスクリュウ空回しモードにセットしても良い。
【００４５】
次のＳ１９では、各現像剤温度センサ２６０により検出された各カラー毎の現像剤温度Ｔ１〜Ｔ４が予め設定された現像剤下限温度Ｔｍｉｎより低いか否かをチェックする。Ｓ１９において、各カラー毎の現像剤温度Ｔ１〜Ｔ４が予め設定された現像剤下限温度Ｔｍｉｎより低くなるまで、Ｓ１８のスクリュウ空回しモードが行われる。
【００４６】
また、Ｓ１９において、各カラー毎の現像剤検出温度Ｔ１〜Ｔ４が予め設定された現像剤下限温度Ｔｍｉｎより低くなった場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ２０に進み、スクリュウ空回しモードを終了する。続いて、Ｓ２１では、定着装置２００の定着ヒータ２０１ａ、２０３ａをオンにしてＳ１６の制御処理に戻る。
【００４７】
Ｓ１６では、スクリュウ駆動モータ４３０を駆動させて第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０を正回転方向（図２中矢印方向）に回転させる。尚、このとき印刷用紙の搬送も開始される。
【００４８】
続いて、Ｓ２２では、現像ローラ駆動モータ４２０を駆動させて現像ローラ８２を反時計方向（図２参照）に回転させると共に、中間転写ベルト用モータ３４０、定着ベルト駆動モータ２０４ａを駆動して中間転写ベルト５０、定着ベルト２０４を走行させる。次のＳ２３では、印刷が終了したか否かをチェックしており、まだ印刷が継続している場合、あるいは連続印刷中の場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ１４の制御処理に戻り、Ｓ１４以降の制御処理を行う。
【００４９】
また、Ｓ２３において、印刷が終了した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ２４に進み、定着装置２００の定着ヒータ２０１ａ、２０３ａをオフにして加熱を停止させる。さらに、Ｓ２５では、スクリュウ駆動モータ４３０の駆動を停止させて第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０を停止状態とする。
【００５０】
次のＳ２６では、現像ローラ駆動モータ４２０及び中間転写ベルト用モータ３４０、定着ベルト駆動モータ２０４ａの駆動を停止して現像ローラ８２、中間転写ベルト５０、定着ベルト２０４を停止状態とする。
【００５１】
続いて、Ｓ２７に進み、現像剤温度の閾値Ｔａ及び画像面積率の閾値Ｒａを設定する（閾値設定手段）。尚、現像剤温度の閾値Ｔａ及び画像面積率の閾値Ｒａは、任意の値に設定することが可能であり、予め設定される任意の値を指示、または入力することにより閾値として設定（更新）される。
【００５２】
Ｓ２８では、印刷終了後に各現像剤温度センサ２６０により検出された各カラー毎の現像剤検出温度Ｔ１〜Ｔ４を読み込む。続いて、Ｓ２９に進み、各現像剤温度センサ２６０により検出された各カラー毎の現像剤検出温度Ｔ１〜Ｔ４が現像剤温度の閾値Ｔａより大きい値か否かをチェックする（第１の判定手段）。Ｓ２９において、現像剤検出温度Ｔ１〜Ｔ４が現像剤温度の閾値Ｔａより小さい場合（ＮＯの場合）、トナー凝集体が発生する可能性が低いので、上記Ｓ１２の制御処理に戻り、Ｓ１２以降の制御処理を行う。また、Ｓ２９において、現像剤検出温度Ｔ１〜Ｔ４が現像剤温度の閾値Ｔａより大きい場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ３０に進み、上記印刷による画像面積率Ｒを演算する（画像面積演算手段）。この画像面積率Ｒは、例えば上記印刷により使用された印刷用紙の印刷可能範囲に対するトナーの使用量を比率（％）で表したものであり、この値が所定の閾値Ｒａ（％）以上になると、トナー使用量が増大してトナー凝集体が発生しやすくなる。
【００５３】
Ｓ３１では、Ｓ２９で演算された画像面積率ＲがＳ２７で設定された画像面積率の閾値Ｒａより大きいか否かをチェックする（第２の判定手段）。Ｓ３１において、Ｓ２９で演算された画像面積率ＲがＳ２７で設定された画像面積率の閾値Ｒａ（％）より小さい値の場合（ＮＯの場合）、トナー使用量が少なくトナー凝集体が発生する可能性が低いので、上記Ｓ１２の制御処理に戻り、Ｓ１２以降の制御処理を行う。また、Ｓ３１において、Ｓ２９で演算された画像面積率ＲがＳ２７で設定された画像面積率の閾値Ｒａ（％）より大きい値の場合（ＹＥＳの場合）、トナー使用量が多くトナー凝集体が発生する可能性が高いので、Ｓ３２に進む。
【００５４】
Ｓ３２では、スクリュウ空回しモードに移行する（攪拌制御手段）。このスクリュウ空回しモードは、前述したＳ１８と同様、現像ローラ駆動モータ４２０を停止させたままスクリュウ駆動モータ４３０を駆動させて第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０を正回転方向に回転駆動する。これにより、各現像装置８０の現像剤は、現像ローラ８２を停止させた状態で第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０の正回転により搬送されながら攪拌されて温度分布が均一化され、現像剤の温度が低下する。また、現像剤中にトナー凝集体が発生している場合は、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０に設けられたフィン２３６、２４６の回転によりトナー凝集体を崩すことができる。
【００５５】
次のＳ３３では、スクリュウ空回しモードが終了したか否かをチェックする。尚、スクリュウ空回しモードの終了は、例えば予め設定された時間で判断しても良いし、あるいはトナー濃度センサ２５０により検出された濃度検出値に基づいて判断しても良い。
【００５６】
Ｓ３３において、スクリュウ空回しモードが終了したと判断された場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ３４に進み、電源スイッチ３１０がオンであれば、上記Ｓ１２の制御処理に戻り、Ｓ１２以降の制御処理を行う。また、Ｓ３４において、電源スイッチ３１０がオフに切換えられた場合（ＹＥＳの場合）は今回の制御処理を終了する。
【００５７】
〔スクリュウ空回しモードの制御処理〕
図６はスクリュウ空回しモードの制御処理を説明するためのフローチャートである。図６に示されるように、Ｓ４１では、スクリュウ空回し時間Ｓを任意の時間に設定する。このスクリュウ空回し時間Ｓは、画像面積率Ｒが画像面積率の閾値Ｒａ（％）に対する割合の大きさに応じて選択しても良いし、あるいはメモリに登録させるようにしても良い。
【００５８】
次のＳ４２では、現像ローラ８２を停止させた状態で第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０を正回転させるか否かをチェックする。また、Ｓ４２において、各スクリュウを正回転させない場合、Ｓ４３に進み、現像ローラ８２を停止させた状態で各スクリュウを正回転と逆回転とを交互に行うか否かをチェックする。Ｓ４３において、各スクリュウを正回転と逆回転とを交互に行うことが指示されない場合（ＮＯの場合）、Ｓ４２に戻り、Ｓ４２、Ｓ４３を繰り返す待機状態となる。
【００５９】
また、Ｓ４２において、トナー凝集体の発生数が比較的少ない場合（例えば画像面積率の閾値Ｒａに対する画像面積率Ｒの増加割合１０％以下の場合）には、各スクリュウを正回転させるため、Ｓ４４に進み、スクリュウ駆動モータ４３０を正回転方向に駆動する。これにより、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０は、図３に示すように現像剤を搬送する方向に回転駆動される。
【００６０】
次のＳ４５では、スクリュウ空回し時間Ｓが経過したか否かをチェックしており、スクリュウ空回し時間Ｓが経過した時点で、Ｓ４６に進み、スクリュウ駆動モータ４３０を停止させる。
【００６１】
また、上記Ｓ４３において、トナー凝集体の発生数が比較的多い場合（例えば画像面積率の閾値Ｒａに対する画像面積率Ｒの増加割合が１０％以上の範囲で高い場合）には、現像ローラ８２を停止させた状態で第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０を正回転と逆回転とを交互に行う。そのため、Ｓ４７では、各スクリュウの正転・逆転の回数Ｎ（Ｎ＝３またはＮ＝５）を設定する。この各スクリュウの正転・逆転の回数Ｎは、任意に設定することが可能であり、例えば画像面積率Ｒが閾値Ｒａ以上を超えた割合に応じて自動的に選択させることも可能である。
【００６２】
Ｓ４８では、各スクリュウの正転・逆転の回数Ｎが３回（Ｎ＝３）が設定されたか否かをチェックする。Ｓ４８において、各スクリュウの正転・逆転の回数Ｎが３回（Ｎ＝３）が設定されていない場合（ＮＯの場合）、Ｓ４９に進み、各スクリュウの正転・逆転の回数Ｎが５回（Ｎ＝５）が設定されたか否かをチェックする。Ｓ４９において、各スクリュウの正転・逆転の回数Ｎが５回（Ｎ＝５）が設定されていない場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ４７に戻り、Ｓ４７〜Ｓ４９の処理を繰り返す待機状態となる。
【００６３】
Ｓ４８において、各スクリュウの正転・逆転の回数Ｎが３回（Ｎ＝３）が設定されている場合（例えば画像面積率の閾値Ｒａに対する画像面積率Ｒの増加割合が１０％〜２０％の範囲の場合）、Ｓ５０に進み、空回し時間ＳをＳ＝Ｐ１+Ｂ１+Ｐ２により演算する。ここで、Ｐ１、Ｐ２はスクリュウの正回転時間、Ｂ１はスクリュウの逆回転時間であり、予め所定時間が設定されている（例えばＰ１＝１０秒、Ｂ１＝１０秒、Ｐ２＝５秒の場合、空回し時間Ｓが２５秒に設定される）。
【００６４】
次のＳ５１では、スクリュウ駆動モータ４３０を正回転方向に回転駆動させ、Ｓ５２でＰ１＝１０秒が経過したか否かをチェックする。Ｓ５２において、Ｐ１＝１０秒が経過した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ５３に進み、スクリュウ駆動モータ４３０を逆回転方向に回転駆動させ、Ｓ５４でＢ１＝１０秒が経過したか否かをチェックする。さらに、Ｓ５４において、Ｂ１＝１０秒が経過した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ５５に進み、スクリュウ駆動モータ４３０を正回転方向に回転駆動させ、Ｓ５６でＰ２＝５秒が経過したか否かをチェックする。Ｓ５６において、Ｐ２＝５秒が経過した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ４６に進み、スクリュウ駆動モータ４３０を停止させる。
【００６５】
このように、画像面積率の閾値Ｒａ（％）に対する画像面積率Ｒの増加割合が比較的小さい場合（１０％〜２０％増加の場合）、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０は、スクリュウ駆動モータ４３０が正回転、逆回転の駆動制御が設定時間（例えばＰ１＝１０秒、Ｂ１＝１０秒、Ｐ２＝５秒）に基づいて実行される。これにより、トナー凝集体の発生を抑制することが可能になると共に、省電力化を図ることができる。
【００６６】
また、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０が正回転、逆回転することにより、トナー凝集体を往復移動させながら効率良く粉砕して除去することができる。そのため、トナー凝集体の発生数が多い場合には、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０のフィン２３６、２４６によってトナー凝集体が効率良く粉砕される。
【００６７】
また、上記Ｓ４９において、各スクリュウの正転・逆転の回数Ｎが５回（Ｎ＝５）が設定されている場合（例えば画像面積率の閾値Ｒａ（％）に対する画像面積率Ｒの増加割合が２０％以上の場合）、Ｓ５７に進む。Ｓ５７では、空回し時間ＳをＳ＝Ｂ１+Ｐ１+Ｂ２＋Ｐ２＋Ｂ３により演算する。ここで、Ｐ１、Ｐ２はスクリュウの正回転時間、Ｂ１〜Ｂ３はスクリュウの逆回転時間であり、予め所定時間が設定されている（例えばＢ１＝１０秒、Ｐ１＝１０秒、Ｂ２＝５秒、Ｐ２＝５秒、Ｂ３＝５秒の場合、空回し時間Ｓが３５秒に設定される）。
【００６８】
次のＳ５８では、スクリュウ駆動モータ４３０を逆回転方向に回転駆動させ、Ｓ５９でＢ１＝１０秒が経過したか否かをチェックする。Ｓ５９において、Ｂ１＝１０秒が経過した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ６０に進み、スクリュウ駆動モータ４３０を正回転方向に回転駆動させ、Ｓ６１でＰ１＝１０秒が経過したか否かをチェックする。さらに、Ｓ６１において、Ｐ１＝１０秒が経過した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ６２に進み、スクリュウ駆動モータ４３０を逆回転方向に回転駆動させ、Ｓ６３でＢ２＝５秒が経過したか否かをチェックする。Ｓ６３において、Ｂ２＝５秒が経過した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ６４に進み、スクリュウ駆動モータ４３０を正回転方向に回転駆動させ、Ｓ６５でＰ２＝５秒が経過したか否かをチェックする。さらに、Ｓ６５において、Ｐ２＝５秒が経過した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ６６に進み、スクリュウ駆動モータ４３０を逆回転方向に回転駆動させ、Ｓ６７でＢ３＝５秒が経過したか否かをチェックする。Ｓ６７において、Ｂ３＝５秒が経過した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ４６に進み、スクリュウ駆動モータ４３０を停止させる。
【００６９】
このように、画像面積率の閾値Ｒａ（％）に対する画像面積率Ｒの増加割合が比較的大きい場合（２０％以上増加の場合）、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０に対する正回転、逆回転の駆動制御が設定時間（例えばＢ１＝１０秒、Ｐ１＝１０秒、Ｂ２＝５秒、Ｐ２＝５秒、Ｂ３＝５秒）に基づいて実行される。これにより、上記３回の正回転、逆回転よりも回数が増加した分、より攪拌効率が向上してトナー凝集体の発生を抑制することが可能になると共に、省電力化を図ることができる。また、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０が正回転、逆回転の回数を増やすことにより、現像剤の往復移動回数が増えるため、上記３回の場合よりも、トナー凝集体が効率良く粉砕される。
【００７０】
また、図６のフローチャートでは、スクリュウ空回しモードを３つのレベルに分けてスクリュウ駆動モータ４３０の制御モードを切換える制御方法について説明したが、上記Ｐ１、Ｐ２はスクリュウの正回転時間、Ｂ１〜Ｂ３はスクリュウの逆回転時間の各時間を切換えて選択肢を増やしても良い。あるいは、正回転と逆回転との切換え回数を７回、９回と増やしてスクリュウ駆動モータ４３０の制御モードの選択肢を増やしても良い。
【００７１】
〔スクリュウ空回しモードを実行した場合とスクリュウ空回しモードを実行しない従来の場合との対比〕
図７はスクリュウ空回しモードを行った場合と行わない場合を比較するグラフである。図７において、破線で示すグラフＩは、従来のスクリュウ空回しモードを行わない場合のトナー凝集体の発生数の変化を示す。実線で示すグラフＩＩは、上記Ｓ４４、Ｓ４５（スクリュウ駆動モータ４３０の正回転のみの制御）による本発明のスクリュウ空回しモードを実行した場合のトナー凝集体の発生数の変化を示す。実線で示すグラフＩＩＩは、上記Ｓ５０〜Ｓ５６（スクリュウ駆動モータ４３０の正回転と逆回転とを繰り返す制御）による本発明のスクリュウ空回しモードを実行した場合のトナー凝集体の発生数の変化を示す。
【００７２】
この実験結果により、スクリュウ空回しモードを行わない場合のトナー凝集体の発生数が最も多いことが分かる。これに対し、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０を正回転方向に所定時間回転させるスクリュウ空回しモードを実行した場合、スクリュウ空回しモードを行わない場合に比べてトナー凝集体の発生数の大幅な減少が確認できる。また、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０を正回転と逆回転とを交互に行う場合、スクリュウ空回しモードを行わない場合（グラフＩ）は勿論、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０を正回転方向に所定時間回転させる場合（グラフＩＩ）に比べてトナー凝集体の発生数の大幅な減少が確認でき、且つ正回転のみよりもさらにトナー凝集体の発生数が減少していることが分かる。
【００７３】
〔画像面積率の演算処理〕
図８は画像面積率演算処理を説明するためのフローチャートである。尚、図８の画像面積率演算処理は、図５及び図６に示す制御処理と並列処理される。図８に示されるように、Ｓ７１において、印刷開始の指令が入力されると、Ｓ７２に進み、Ｘ１枚目の印刷用紙の現像が終了したか否かをチェックする。
【００７４】
Ｓ７２において、Ｘ１枚目の印刷用紙の現像が終了した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ７３に進み、Ｘ１枚目の印刷用紙に印刷される画像面積率Ｒ１を演算する。続いて、Ｓ７４では、画像面積率Ｒ１及び各現像剤温度センサ２６０により検出された現像剤温度Ｔ１をＲＡＭ３９０（記憶手段）に記憶させる。
【００７５】
次のＳ７５では、Ｘ２枚目の印刷用紙の現像が終了したか否かをチェックしており、Ｘ２枚目の印刷用紙の現像が終了すると、Ｓ７６に進む。Ｓ７６では、Ｘ２枚目の印刷用紙に印刷される画像面積率Ｒ２を演算し、Ｓ７７で画像面積率Ｒ２及び各現像剤温度センサ２６０により検出された現像剤温度Ｔ２をＲＡＭ３９０に記憶させる。
【００７６】
次のＳ７８では、Ｘ３枚目の印刷用紙の現像が終了したか否かをチェックしており、Ｘ３枚目の印刷用紙の現像が終了すると、Ｓ７９に進み、Ｘ３枚目の印刷用紙に印刷される画像面積率Ｒ３を演算し、Ｓ８０で画像面積率Ｒ３及び各現像剤温度センサ２６０により検出された現像剤温度Ｔ３をＲＡＭ３９０に記憶させる。
【００７７】
次のＳ８１では、ＲＡＭ３９０に記憶されたＸ１〜Ｘ３枚目の画像面積率Ｒ１〜Ｒ３、現像剤温度Ｔ１〜Ｔ３を読み込み、Ｓ８２で画像面積率Ｒ１〜Ｒ３の平均値Ｒｈ１、Ｔｈ１及び現像剤温度Ｔ１〜Ｔ３の平均値Ｔｈを演算する。そして、Ｓ８３に進み、演算結果となる画像面積率Ｒ１〜Ｒ３の平均値Ｒｈ及び現像剤温度Ｔ１〜Ｔ３の平均値ＴｈをＲＡＭ３９０に記憶させる。
【００７８】
次のＳ８４では、Ｘ４枚目の印刷用紙の現像が終了したか否かをチェックしており、Ｘ４枚目の印刷用紙の現像が終了すると、Ｓ８５に進む。Ｓ８５では、Ｘ４枚目の印刷用紙に印刷される画像面積率Ｒ４を演算し、Ｓ８６で画像面積率Ｒ４及び各現像剤温度センサ２６０により検出された現像剤温度Ｔ４をＲＡＭ３９０に記憶させる。
【００７９】
続いて、Ｓ８７に進み、Ｘ１枚目の画像面積率Ｒ１、現像剤温度Ｔ１をＲＡＭ３９０から消去する。続いて、Ｓ８８では、ＲＡＭ３９０に記憶されたＸ２枚目の画像面積率Ｒ２、現像剤温度Ｔ２をＸ１枚目の画像面積率Ｒ１、現像剤温度Ｔ１に更新し、Ｘ３枚目の画像面積率Ｒ３、現像剤温度Ｔ３をＸ２枚目の画像面積率Ｒ２、現像剤温度Ｔ２に更新し、Ｘ４枚目の画像面積率Ｒ４、現像剤温度Ｔ４をＸ３枚目の画像面積率Ｒ３、現像剤温度Ｔ３に更新する。
【００８０】
次のＳ８９では、上記更新された画像面積率Ｒ１〜Ｒ３の平均値Ｒｈ（更新値）及び現像剤温度Ｔ１〜Ｔ３の平均値Ｔｈ（更新値）を演算する。そして、Ｓ９０に進み、更新された画像面積率Ｒ１〜Ｒ３の平均値Ｒｈ（更新値）及び現像剤温度Ｔ１〜Ｔ３の平均値Ｔｈ（更新値）をＲＡＭ３９０に記憶させてＲＡＭ３９０に記憶された平均値Ｒｈを更新する。
【００８１】
Ｓ９１では、印刷が終了したか否かをチェックしており、印刷が終了していない場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ８４に戻り、Ｓ８４以降の制御処理を行う。これにより、新たな印刷用紙が搬送される度に連続印刷を行う場合の画像面積率Ｒ１〜Ｒ３の平均値Ｒｈ及び現像剤温度Ｔ１〜Ｔ３の平均値Ｔｈが順次更新される。そのため、画像面積に応じた画像面積率Ｒ１〜Ｒ３の平均値Ｒｈ及び現像剤温度Ｔ１〜Ｔ３の平均値Ｔｈを常に最適値に更新することができる。
【００８２】
また、Ｓ９１において、印刷が終了した場合（ＹＥＳの場合）、今回の制御処理を終了する。
【００８３】
図９は画像面積率の演算方法を説明するための手順を模式的に示す図である。図９に示されるように、上記Ｓ８７においては、Ｘ１〜Ｘ３の印刷用紙への印刷が行われると、Ｘ１〜Ｘ３枚の画像面積率Ｒ１〜Ｒ３の平均値Ｒｈ１及び現像剤温度Ｔ１〜Ｔ３の平均値Ｔｈ２が演算されてＲＡＭ３９０に記憶させる。そして、次のＸ４枚目が印刷されると、Ｘ２〜Ｘ４枚の画像面積率Ｒ２〜Ｒ４の平均値Ｒｈ２、及び現像剤温度Ｔ２〜Ｔ４の平均値Ｔｈ２が演算される。さらに、次のＸ５枚目が印刷されると、Ｘ３〜Ｘ５枚の画像面積率Ｒ３〜Ｒ５の平均値Ｒｈ３、及び現像剤温度Ｔ３〜Ｔ５の平均値Ｔｈ３が演算される。
【００８４】
このように連続印刷される場合、上記Ｓ８４〜Ｓ９１の制御処理によりＲＡＭ３９０に記憶された最新３つの画像面積率の平均値Ｒｈ及び最新３つの現像剤温度の平均値Ｔｈが順次更新される。そのため、画像面積に応じた画像面積率Ｒ１〜Ｒ３の平均値Ｒｈ及び現像剤温度Ｔ１〜Ｔ３の平均値Ｔｈを常に最適値に更新することが可能になる。
【００８５】
〔現像剤温度変化とトナー凝集体発生数との関係〕
図１０は現像剤温度変化に対するトナー凝集体発生数の増加傾向を示すグラフである。図１０に示されるように、破線で示すグラフＩＶは高画像面積の印刷を行った場合の現像剤温度とトナー凝集体の発生数との相関関係を示している。そして、実線で示すグラフＶは低画像面積の印刷を行った場合の現像剤温度とトナー凝集体の発生数との相関関係を示している。
【００８６】
この２つのグラフＩＶとＶとを比較すると、高画像面積の方が低画像面積よりもトナー凝集体の発生数が増加していることは明らかです。すなわち、スクリュウ空回しモードの温度閾値Ｔ及び画像面積率Ｒを高い値に設定することにより、高画像面積の印刷に対応したスクリュウ回転駆動制御が可能となる。そのため、スクリュウ空回しモードの温度閾値Ｔ及び画像面積率Ｒを低い値に設定することにより、低画像面積の印刷に対応したスクリュウ回転駆動制御が可能となる。
【００８７】
図１１は閾値Ｒａ、Ｔａの設定処理を説明するためのフローチャートである。尚、図１１の閾値Ｒａ、Ｔａの設定処理（閾値設定手段）は、図５及び図６、図８に示す制御処理と並列処理される。図１１に示されるように、Ｓ１０１で現像剤温度センサ２６０により検出された現像剤の検出温度Ｔを読み込む。次のＳ１０２では、温度の閾値Ｔａを設定する。ここでは、例えば温度の閾値ＴａとしてＴａ＝３８°Ｃ、４０°Ｃ、４２°Ｃが設定されるものとする。
【００８８】
続いて、Ｓ１０３に進み、検出温度Ｔが３８°Ｃ以上高く、４０°Ｃ未満の範囲（３８°Ｃ≦Ｔ＜４０°Ｃ）にあるか否かをチェックする。Ｓ１０３において、検出温度Ｔが３８°Ｃ以上高く、４０°Ｃ未満の範囲にある場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１０４に進み、画像面積率Ｒの閾値Ｒａ（％）を８０≦Ｒａ＜１００に設定する。
【００８９】
また、Ｓ１０３において、検出温度Ｔが３８°Ｃ以上高く、４０°Ｃ未満の範囲にない場合（ＮＯの場合）、Ｓ１０５に進み、検出温度Ｔが４０°Ｃ以上高く、４２°Ｃ未満の範囲（４０°Ｃ≦Ｔ＜４２°Ｃ）にあるか否かをチェックする。Ｓ１０５において、検出温度Ｔが４０°Ｃ以上高く、４２°Ｃ未満の範囲にある場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１０６に進み、画像面積率Ｒの閾値Ｒａ（％）を５０≦Ｒａ＜８０に設定する。
【００９０】
また、Ｓ１０５において、検出温度Ｔが４０°Ｃ以上高く、４２°Ｃ未満の範囲にない場合（ＮＯの場合）、Ｓ１０７に進み、検出温度Ｔが４２°Ｃ以上高い範囲（４２°Ｃ≦Ｔ）にあるか否かをチェックする。Ｓ１０７において、検出温度Ｔが４２°Ｃ以上高い場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１０８に進み、画像面積率Ｒの閾値Ｒａ（％）を３０≦Ｒａ＜５０に設定する。従って、画像面積率Ｒが高い場合には、温度の閾値が低く設定されてスクリュウ空回しモードの開始タイミングを早め、画像面積率Ｒが低い場合には、温度の閾値が高く設定されてスクリュウ空回しモードの開始タイミングを遅らせる。
【００９１】
また、上記図１１の制御処理による温度閾値設定手段は、現像剤温度センサ２６０（温度検出手段）により検出された現像剤の温度の閾値を任意の温度に設定することが可能である。
【００９２】
また、上記図１１の制御処理による温度閾値設定手段は、現像剤の各色毎に任意の温度閾値を設定することが可能である。
【００９３】
このように、現像剤温度センサ２６０により検出された現像剤の検出温度Ｔに応じて画像面積率Ｒの閾値Ｒａを選択的に切換えることで、印刷環境に応じた適切な温度及び画像面積率の閾値を設定することが可能になる。従って、スクリュウ空回しモードを実行する際は、このように設定された閾値Ｔａ、Ｒａに基づいて前述したＳ２９における現像剤温度センサ２６０により検出された現像剤の検出温度Ｔと温度の閾値Ｔａとの比較（第１の判定手段）、及びＳ３１における画像面積率Ｒと閾値Ｒａとの比較（第２の判定手段）により選択される。そのため、トナー凝集体の発生する可能性の高い環境になると実行される。また、スクリュウ空回しモードは、トナー凝集体の発生する可能性が低い環境下では、実行されず、トナー凝集体の発生を効率よく抑制することが可能になると共に、省電力化が図れる。
【００９４】
尚、上記実施形態１では、複数個の現像装置やプロセスユニットを具備するカラー画像形成装置を用いて説明したが、単色画像形成装置の現像装置やプロセスユニットにも本発明を適用することができるのは勿論である。
【００９５】
〔実施形態２〕
図１２は実施形態２の現像装置の内部構成を上方からみた横断面図である。尚、実施形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。図１２に示されるように、実施形態２の画像形成装置１０は、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０Ｙ及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０Ｙは、回転軸２３２、２４２、スクリュウ部２３４、２４４、フィン２３６、２４６を有する。
【００９６】
さらに、回転軸２３２、２４２の両端部は、筐体６００の側壁を貫通して筐体６００の外側に延在形成されている。回転軸２３２、２４２の右端は、スクリュウ駆動モータ４３０に連結されており、スクリュウ空回しモード時にスクリュウ駆動モータ４３０の正回転、逆回転により回転駆動される。
【００９７】
また、回転軸２３２、２４２の左端には、振動発生手段としての振動発生装置６１０が設けられている。振動発生装置６１０は、超音波発生器６２０と、振動駆動手段としての交流電源６３０とを有する。交流電源６３０は、コントローラ４００からの制御信号に基づいて、スクリュウ空回しモード時に交流電圧を超音波発生器６２０に印加する。これにより、超音波発生器６２０は、交流電圧に応じた所定の周期を有する超音波を発生して回転軸２３２、２４２に伝播させる。尚、回転軸２３２、２４２は、振動発生装置６１０からの振動を伝播するため、十分な強度、剛性を有する金属材料または樹脂材料を用いる。また、回転軸２３２、２４２、スクリュウ部２３４、２４４、フィン２３６、２４６は、振動の伝播効率を上げるためには、単一材料により形成されることが望ましい。
【００９８】
また、回転軸２３２、２４２の両端は、筐体６００の側壁に保持された軸受６０２により回転可能に支持され、且つ各軸受６０２の外周には、超音波伝播時の振動を吸収する振動吸収部材６０４が貼着されている。尚、振動吸収部材６０４は、例えば、弾性を有するニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム等などからなる弾性部材により形成されている。また、軸受６０２は、例えば、ボールベアリングからなり、ボールベアリングの外輪の外周に帯状に形成された振動吸収部材６０４が巻き付けられ、例えば、シリコンゴム系の接着材により接着される。
【００９９】
振動発生装置６１０からの振動が筐体６００全体に伝播した場合、現像装置８０の現像機能に影響を及ぼすドクターギャップやフォトコンダクターギャップが振動によってずれてしまうおそれがある。尚、ドクターギャップとは、例えば、図２に示す現像装置８０Ｙの現像ローラ８２Ｙとドクターブレード８３Ｙ先端との間隙であり、フォトコンダクターギャップとは、現像ローラ８２Ｙと感光体６０Ｙとの間隙である。
【０１００】
このような問題を回避するため、振動吸収部材６０４が軸受６０２の外周に設けてある。また、上記ずれによる現像装置８０の現像機能低下が生じた場合、異常画像が発生するため、ドクターギャップやフォトコンダクターギャップのずれは極力避けなければならない。そのため、本実施形態２では、軸受６０２の外周に弾性部材からなる振動吸収部材６０４を設けて筐体６００への振動伝播を防止することでドクターギャップやフォトコンダクターギャップのずれを抑制する。
【０１０１】
図１３は実施形態２の超音波発生装置の構成を示す斜視図である。図１３に示されるように、超音波発生器６２０は、セラミックス製圧電素子からなる振動板６４０の両面に一対の電極板６５０、６６０を積層したものである。また、超音波発生器６２０は、平面中央に回転軸２３２、２４２の端部を挿通させるための挿通穴６７０が設けられ、環状に形成されている。挿通穴６７０は、面方向に貫通しているので、振動板６４０及び一対の電極板６５０、６６０の平面中央を連通している。
【０１０２】
そのため、一対の電極板６５０、６６０間に交流電圧が印加されると、振動板６４０が面方向及び半径方向に伸縮して振動を励起する。また、交流電圧の周波数は、振動板６４０の超音波振動の共振周波数に対応させてある。そのため、超音波発生器６２０は、振動板６４０の共振により超音波振動を励起され、振動板６４０の厚さや形状を選択することで振動周波数を任意の周波数に変化させることが可能である。
【０１０３】
そして、挿通穴６７０に嵌合された回転軸２３２、２４２は、振動板６４０の振動が挿通穴６７０の内周面から入力される。振動板６４０の振動は、回転軸２３２、２４２の長手方向に伝播すると共に、回転軸２３２、２４２と一体なスクリュウ部２３４、２４４、フィン２３６、２４６にも伝播する。従って、スクリュウ空回しモード時は、スクリュウ部２３４、２４４及びフィン２３６、２４６がスクリュウ駆動モータ４３０の正回転、逆回転により回転駆動されると共に、振動発生装置６１０の振動が回転軸２３２、２４２に印加される。そのため、超音波振動は、回転軸２３２、２４２を介してスクリュウ部２３４、２４４、フィン２３６、２４６にも伝播するため、トナー凝集体がより一層効率良く粉砕される。
【０１０４】
振動発生装置６１０による超音波振動の周波数は、低すぎても高すぎてもトナー凝集体を粉砕するという効果を発揮できない。例えば、超音波振動の周波数が低すぎる場合、振動が回転軸２３２、２４２に伝わらず、トナーを含む現像剤を効率良く拡散することができない。また、超音波振動の周波数が高すぎる場合、スクリュウ部２３４、２４４とトナーとの間に摩擦が生じてトナーが融解してしまうという問題が生じる。また、回転軸２３２、２３４と振動吸収部材６０４との間に大きな振動エネルギーが生じてしまい、振動吸収部材６０４が劣化する可能性もある。このような各問題が発生しないように振動発生装置６１０による超音波振動の周波数を設定することが重要である。本実施形態２では、振動発生装置６１０による超音波振動の周波数を２０ＫＨｚ〜５０ＫＨｚ程度の周波数帯に設定することが望ましいことが分かった。
【０１０５】
〔実施形態２の制御処理〕
本実施形態２において、コントローラ４００の制御処理は、前述した図５の制御処理と同様なため、説明を省略する。また、画像面積率演算処理は前述した図８の制御処理と同様なため、説明を省略する。
【０１０６】
図１４は実施形態２のスクリュウ空回しモードの制御処理を説明するためのフローチャートである。尚、図１４において、前述した図６と同一処理は、同一符号を付して説明を省略する。
【０１０７】
図１４に示されるように、Ｓ４１では、スクリュウ空回し時間Ｓを任意の時間に設定する。続いて、Ｓ４１ａに進み、振動発生装置６１０の交流電源６３０に超音波振動を発生させるための制御信号を出力する。これにより、交流電源６３０で生成された交流電圧が超音波発生器６２０の振動板６４０に印加される。よって、超音波発生器６２０の振動板６４０による振動は、振動板６４０の挿通穴６７０に嵌合された回転軸２３２、２４２を介してスクリュウ部２３４、２４４、フィン２３６、２４６にも伝達される。
【０１０８】
次のＳ４２〜Ｓ４５の制御処理は、前述した図６と同じである。また、Ｓ４４では、超音波発生器６２０の振動板６４０が印加された交流電圧の周波数で振動すると共に、スクリュウ駆動モータ４３０を正回転方向に駆動する。すなわち、現像ローラ８２を停止させた状態で回転軸２３２、２４２を正回転方向に回転駆動すると共に、正回転するスクリュウ部２３４、２４４、フィン２３６、２４６に超音波振動が伝播する。そのため、現像室８４に充填された現像剤は、スクリュウ部２３４、２４４、フィン２３６、２４６の回転、及び超音波振動により効率よく攪拌されてトナー凝集体の発生が抑制される。
【０１０９】
また、Ｓ４６では、振動発生装置６１０の交流電源６３０に超音波振動を停止させるための制御信号を出力する。続いて、Ｓ４６ａに進み、スクリュウ駆動モータ４３０を停止させる。
【０１１０】
また、Ｓ４７〜Ｓ６７の制御処理も前述した図６と同様である。尚、超音波振動を発生させるタイミングとしては、上記のようにスクリュウ空回し時間Ｓを任意の時間に設定した後でも良い。あるいは、上記Ｓ４４、Ｓ５１、Ｓ５３、Ｓ５５、Ｓ５８、Ｓ６０、Ｓ６２、Ｓ６４、Ｓ６６でスクリュウ駆動モータ４３０を正回転あるいは逆回転させる際に、振動発生装置６１０の交流電源６３０に超音波振動を発生させるための制御信号を出力するように制御しても良い。また、スクリュウ空回し時間Ｓの設定時間に応じて超音波振動の発生を予め設定された所定時間間隔で断続的に行っても良い。
【０１１１】
また、前述した画像面積に応じた画像面積率Ｒ１〜Ｒ３の平均値Ｒｈ及び現像剤温度Ｔ１〜Ｔ３の平均値Ｔｈ（図９を参照）を通紙毎に更新することによって、ある閾値に達した場合に図１４に示すスクリュウ空回しモードの制御処理を実行することも可能である。
【０１１２】
例えば、画像面積率Ｒ１〜Ｒ３の平均値Ｒｈ＝１％以下、現像剤温度Ｔ１〜Ｔ３の平均値Ｔｈ＝４２°Ｃ以上をスクリュウ空回しモードの制御開始の閾値に設定した場合、メモリに更新される値が閾値条件を満たした場合に、現像動作を停止させる。そして、超音波発生器６２０の超音波振動を第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０Ｙ及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０Ｙに印加させながらスクリュウ部２３４、２４４の空回しによる攪拌動作を実行する。このときのスクリュウ空回し時間Ｓは、任意の時間に設定可能である。
【０１１３】
また、上記スクリュウ空回しモードの制御処理では、スクリュウ駆動モータ４３０によるスクリュウ空回しと、超音波発生器６２０による超音波振動とを同時に作動させる場合について説明したが、スクリュウ空回しと超音波振動とを時間的にずらして別々に駆動しても良い。例えば、スクリュウ駆動モータ４３０を駆動させる閾値と、超音波発生器６２０を駆動させる閾値とを個別に設定することで、スクリュウ駆動モータ４３０と超音波発生器６２０との駆動タイミングをずらすことも可能である。また、スクリュウ駆動モータ４３０と超音波発生器６２０との駆動タイミングをずらす回数や時間をランダムに変更することも可能である。そのため、例えば、スクリュウ部２３４、２４４、フィン２３６、２４６の正回転、逆回転により現像剤の攪拌を実行した後、超音波振動の印加によりスクリュウ部２３４、２４４、フィン２３６、２４６の表面に付着した現像剤を落下させることもできる。
【０１１４】
〔実施形態２の実験結果〕
図１５は実施形態２の現像剤の流動性と温度との関係を示すグラフである。図１５に示されるように、現像装置８０に充填される現像剤は、使用環境や連続印刷の影響で現像剤の温度が上昇すると、高温における現像剤の流動性が悪化する傾向にある。特に低温定着トナーなどの低温で融解する特性を有するトナーを含む場合、この流動性が悪くなると、現像装置８０内で固まりやすくなり、トナー凝集の発生原因となってしまう。
【０１１５】
図１６は実施形態２の現像剤の流動性と画像面積率との関係を示すグラフである。図１６に示されるように、画像面積率がある程度高い場合は、トナーの入れ替わりが多く、新しいトナーが随時補給されるためには、流動性が良い状態を保つことが可能である。しかし、低画像面積の画像ばかり連続的に出力すると、新しいトナーが補給されることが無くなり、現像装置８０内で攪拌され続け、現像剤が劣化して流動性が悪くなる傾向がある。
【０１１６】
従って、低画像面積率の画像を連続印刷した場合、現像剤の温度上昇と新しいトナーの補給がないことで現像剤の流動性が悪化する。また、現像剤の流動性が悪化した状態で、第１の搬送攪拌スクリュウ部材２３０Ｙ及び第２の搬送攪拌スクリュウ部材２４０Ｙの回転による攪拌を行ってトナー凝集体を崩そうとしても、逆に固まりかけた現像剤に圧力を加えてトナー凝集体を増加させてしまうおそれがある。また、現像剤に通常よりも大きな圧力が加えられ、現像剤の劣化を引き起こすおそれもある。
【０１１７】
図１７は実施形態２の低面積率画像を連続印刷した際の制御無しと、空攪拌と、空攪拌に超音波振動を加えた場合のトナー凝集体発生数の変化を示すグラフである。
図１７に示されるように、破線で示すグラフＩは、従来のスクリュウ空回しや現像剤への振動も行わない場合のトナー凝集体発生数の変化を示す。また、実線と黒四角で示すグラフＩＩは、ある一定条件に達した場合にスクリュウ空回しを行った場合のトナー凝集体発生数の変化を示す。また、実線と白丸で示すグラフＩＩＩは、本実施形態２の超音波振動とスクリュウ空回しとを組み合わせた攪拌制御を行った場合のトナー凝集体発生数の変化を示す。
【０１１８】
上記各グラフＩ〜ＩＩＩの実験結果より低面積率画像を連続印刷した場合に発生するトナー凝集体発生数は、従来のトナー凝集体発生数（グラフＩ）よりも現像剤温度が一定温度に達した場合にスクリュウ空回しによる攪拌を行った方（グラフＩＩ）が減少する傾向にある。また、本実施形態２の超音波振動とスクリュウ空回しとを組み合わせた攪拌制御（グラフＩＩＩ）を行った場合、他のグラフＩ、ＩＩに比べてトナー凝集体発生数が減少することが分かる。
【０１１９】
〔実施形態２の閾値Ｒａ、Ｔａの設定処理〕
現像装置８０の内部でのトナー凝集体発生数は、画像面積率の大きさや現像剤温度によって変化する。低画像面積率で連続通紙された場合、現像剤温度が上昇して現像剤の流動性が悪くなり、トナー凝集体発生の確率が高くなる。逆に、高画像面積率で通紙した場合、ある程度の現像剤温度までは流動性悪化の程度が低く、現像剤中で発生する凝集体発生の確率が低くなる。
【０１２０】
そのため、制御実行条件の閾値が１つしかない場合には、適切なときにスクリュウ空回し制御を実行することができず、無駄な動作になる場合やタイミング的に遅れてしまう場合が生じてしまう。そこで、本実施形態２では、算出した画像面積率Ｒと現像剤検出温度Ｔに複数の設定値を登録することにより、適切なときに超音波振動とスクリュウ空回しとを実行することが可能となる。また、画像面積率Ｒ、現像剤検出温度Ｔの設定値数は、任意の数に変更可能とすることにより、画像形成装置の種類や操作者の使い方に応じて超音波振動とスクリュウ空回しとの駆動条件を適切な条件に設定することが可能である。
【０１２１】
図１８は実施形態２の閾値Ｒａ、Ｔａの設定処理を説明するためのフローチャートである。図１８の閾値Ｒａ、Ｔａの設定処理（閾値設定手段）は、図５及び図６、図８に示す制御処理と並列処理される。図１８に示されるように、Ｓ１０１で現像剤温度センサ２６０により検出された現像剤の検出温度Ｔを読み込む。次のＳ１０２では、温度の閾値Ｔａを設定する。ここでは、例えば温度の閾値ＴａとしてＴａ＝３８°Ｃ、４０°Ｃ、４２°Ｃが設定されるものとする。
【０１２２】
続いて、Ｓ１０３に進み、検出温度Ｔが３８°Ｃ以上高く、４０°Ｃ未満の範囲（３８°Ｃ≦Ｔ＜４０°Ｃ）にあるか否かをチェックする。Ｓ１０３において、検出温度Ｔが３８°Ｃ以上高く、４０°Ｃ未満の範囲にある場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１０４ａに進み、画像面積率Ｒの閾値Ｒａ（％）を０≦Ｒａ＜１に設定する。
【０１２３】
また、Ｓ１０３において、検出温度Ｔが３８°Ｃ以上高く、４０°Ｃ未満の範囲にない場合（ＮＯの場合）、Ｓ１０５に進み、検出温度Ｔが４０°Ｃ以上高く、４２°Ｃ未満の範囲（４０°Ｃ≦Ｔ＜４２°Ｃ）にあるか否かをチェックする。Ｓ１０５において、検出温度Ｔが４０°Ｃ以上高く、４２°Ｃ未満の範囲にある場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１０６ａに進み、画像面積率Ｒの閾値Ｒａ（％）を１≦Ｒａ＜５に設定する。
【０１２４】
また、Ｓ１０５において、検出温度Ｔが４０°Ｃ以上高く、４２°Ｃ未満の範囲にない場合（ＮＯの場合）、Ｓ１０７に進み、検出温度Ｔが４２°Ｃ以上高い範囲（４２°Ｃ≦Ｔ）にあるか否かをチェックする。Ｓ１０７において、検出温度Ｔが４２°Ｃ以上高い場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ１０８ａに進み、画像面積率Ｒの閾値Ｒａ（％）を５≦Ｒａに設定する。従って、画像面積率Ｒが高い場合には、温度の閾値が低く設定されてスクリュウ空回しモードの開始タイミングを早め、画像面積率Ｒが低い場合には、温度の閾値が高く設定されてスクリュウ空回しモードの開始タイミングを遅らせる。
【０１２５】
上記図１８の制御処理による温度閾値設定手段は、現像剤温度センサ２６０（温度検出手段）により検出された現像剤の温度の閾値を任意の温度に設定することが可能である。
【０１２６】
また、上記図１８の制御処理による温度閾値設定手段は、現像剤の各色毎に任意の温度閾値を設定することが可能である。
【０１２７】
このように、現像剤温度センサ２６０により検出された現像剤の検出温度Ｔに応じて画像面積率Ｒの閾値Ｒａを選択的に切換えることで、印刷環境に応じた適切な温度及び画像面積率の閾値を設定することが可能になる。従って、超音波振動及びスクリュウ空回しモードを実行する際は、このように設定された閾値Ｔａ、Ｒａに基づいて現像剤温度センサ２６０により検出された現像剤の検出温度Ｔと温度の閾値Ｔａとの比較、及び画像面積率Ｒと閾値Ｒａとの比較により選択されるため、トナー凝集体の発生する可能性の高い環境になると実行される。そのため、超音波振動及びスクリュウ空回しモードは、トナー凝集体の発生する可能性が低い環境下では、実行されず、トナー凝集体の発生を効率よく抑制することが可能になると共に、省電力化が図れる。
【符号の説明】
【０１２８】
１０  画像形成装置
２０  本体ケース
３０  プリンタエンジン
３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋ  プロセスユニット
３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｋ  トナーボトル
４０  光書込装置
５０  中間転写ベルト
６０（６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋ）  感光体
７０（７０Ｙ、７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｋ）  感光体ユニット
８０（８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｋ）  現像装置
８２Ｙ  現像ローラ
８４Ｙ  現像室
８４−１  第１の搬送経路
８４−２  第２の搬送経路
８６Ｙ  隔壁
９０（９０Ｙ、９０Ｃ、９０Ｍ、９０Ｋ）  クリーニング装置
９２（９２Ｙ、９２Ｃ、９２Ｍ、９２Ｋ）  帯電装置
９４Ｙ  帯電ローラ
１００、１１０、１２０  ローラ
１３０Ｙ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｋ  １次転写ローラ
１４０  クリーニング部
１５１  第１の給紙トレイ
１５２  第２の給紙トレイ
１９０  転写ローラ
２００  定着装置
２０１  加圧ローラ
２０２  定着ベルトユニット
２０３  加熱ローラ
２０４  定着ベルト
２３０  第１の搬送攪拌スクリュウ部材
２３２、２４２  回転軸
２３４、２４４  スクリュウ部
２３６、２４６  フィン
２４０  第２の搬送攪拌スクリュウ部材
２６０（２６０Ｙ、２６０Ｃ、２６０Ｍ、２６０Ｋ）  現像剤温度センサ
２７０  トナー補給口
３８０  ＲＯＭ
３９０  ＲＡＭ
４００  コントローラ
４１０  プリンタエンジン駆動ドライバ
４２０  現像ローラ駆動モータ
４３０  スクリュウ駆動モータ
６００  筐体
６０２  軸受
６０４  振動吸収部材
６１０  振動発生装置
６２０  超音波発生器
６４０  振動板
６５０、６６０  電極板
６７０  挿通穴
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２９】
【特許文献１】特開２００９−１５７１８５号公報
【図１】
2013218300.tif 000003
【図２】
2013218300.tif 000004
【図３】
2013218300.tif 000005
【図４】
2013218300.tif 000006
【図５】
2013218300.tif 000007
【図６】
2013218300.tif 000008
【図７】
2013218300.tif 000009
【図８】
2013218300.tif 000010
【図９】
2013218300.tif 000011
【図１０】
2013218300.tif 000012
【図１１】
2013218300.tif 000013
【図１２】
2013218300.tif 000014
【図１３】
2013218300.tif 000015
【図１４】
2013218300.tif 000016
【図１５】
2013218300.tif 000017
【図１６】
2013218300.tif 000018
【図１７】
2013218300.tif 000019
【図１８】
2013218300.tif 000020