(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２成分現像剤を攪拌する撹拌ローラと、像担持体の表面にトナーを移行させる為の現像ローラとを備えた現像ユニットを有する画像形成装置において、
前記撹拌ローラは前記現像ローラ及び前記像担持体に対して独立して駆動可能に構成され、
現像休止状態からの起動時に、
前記現像ローラ及び前記像担持体を駆動させずに、前記攪拌ローラを駆動させて前記現像剤のトナーを帯電させる前攪拌工程を行い、
その後、前記攪拌ローラを駆動させ、且つ前記現像ローラ及び前記像担持体を駆動させる前現像工程を行う様に制御可能な制御手段を有するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像休止状態からの起動時が、電源立ち上げ時である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記前攪拌工程を１０秒以上行った後、前記前現像工程を６秒以上行う様に制御するものである請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
現像休止状態からの起動時に、撹拌ローラにより２成分現像剤を攪拌し、現像ローラにより像担持体の表面にトナーを移行させる準備運転工程を行い、その後、現像を実行する現像方法において、
前記準備運転工程は、
まず前記現像ローラを駆動させずに前記攪拌ローラを駆動させて前記現像剤のトナーを帯電させる前攪拌工程を行い、
その後、前記攪拌ローラを駆動させ、且つ前記現像ローラを駆動させて該現像ローラ表面に前記現像剤を移行させる前現像工程を行うことを特徴とする現像方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プロセスを用いた複写機、ファクシミリ及びプリンタ等の様な、現像ユニットを有する画像形成装置に関するものである。尚以下、像担持体として感光体ドラムを例に挙げて説明するが、これに限るものではなく、ベルト感光体等に対しても勿論適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
図７は複写機（画像形成装置）の画像形成部周辺を示す模式図である。
【０００３】
上記画像形成部は、電子写真プロセスによって記録紙１１５に所定のトナー像を形成する部分であり、感光性を有する感光体ドラム３０１の周囲に、その回転方向に沿って順に、帯電ユニット３０２、露光ユニット３０３、現像ユニット３０４、転写ユニット３０５、除電ユニット３０７、及びクリーナー３０６を備えている。尚除電ユニット３０７とクリーナー３０６が逆の配置であっても良い。
【０００４】
上記帯電ユニット３０２は、コロナ放電を発生させることによって感光体ドラム３０１の表面に所定電位を与えるものである。上記露光ユニット３０３は、所望の画像に対応する光を照射することにより感光体ドラム３０１の表面電位を選択的に減衰させて静電潜像を形成するものである。上記現像ユニット３０４は、感光体ドラム３０１の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像して、トナー像を形成するものである。上記転写ユニット３０５は、感光体ドラム３０１上に形成されたトナー像を記録紙１１５上に転写するものである。上記除電ユニット３０７は、感光体ドラム３０１の表面電荷をランプ光によって除電するものである。上記クリーナー３０６はファーブラシ３１６とゴムブレード３２６により構成されており、感光体ドラム３０１の表面に残留したトナーやその添加剤等を除去するものである。尚図示例のクリーナー３０６はファーブラシ３１６とゴムブレード３２６の両方を有するが、一方のみを有するクリーナー３０６の場合もある。
【０００５】
この様にして画像形成部でトナー像が転写された記録紙１１５は、加熱ローラ４０１と加圧ローラ４０２により熱と圧力が加えられてトナー像が定着され（定着部）、その後排紙ローラ（図示せず）によって排紙トレー上に排出される様になっている。
【０００６】
図６は上記現像ユニット３０４を示す断面図であり、感光体ドラム３０１と共に図示している。
【０００７】
現像ユニット３０４内には、トナーとキャリアからなる２成分現像剤（図示せず）が収納されており、この現像剤を攪拌する３つの撹拌ローラ３１４，３２４，３３４と、現像剤を感光体ドラム３０１表面に移行させる為の現像ローラ３４４が備えられている。
【０００８】
現像ローラ３４４は内部に磁石を有し、これにより現像ローラ３４４表面に磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを感光体ドラム３０１表面に摺擦して、感光体ドラム３０１の静電潜像部分にトナーを付着させる。
【０００９】
この様な２成分現像法においては、電源立ち上げ後直ぐに画像形成を実行しようとしても、トナーの帯電が不十分である為に良好な画像を形成できない。そこでトナーを帯電させ且つ均一な現像剤とする目的で、例えば１２０秒間程度、現像ユニット３０４を駆動させ、その後画像形成を実行する様になっている。尚以下、この様に画像形成実行前に行われる安定駆動のための運転を、準備運転と称することがある。
【００１０】
この準備運転中は、現像ユニット３０４のみが駆動するだけでなく、感光体ドラム３０１も回転（駆動）しており、この理由は感光体ドラム３０１の特定箇所のみが現像剤の磁気ブラシに曝され続けるのを避ける為である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、クリーナー３０６の上記ファーブラシ３１６は、細い繊維を植えたブラシローラであり、これを高速回転させて感光体ドラム３０１表面からトナーを機械的に除去するものである。また上記ゴムブレード３２６は、感光体ドラム３０１表面にこのゴムブレード３２６を押し当て、トナーを機械的な力で掻き取るものである。
【００１２】
ファーブラシ，ゴムブレードのいずれにせよ、クリーナー３０６は感光体ドラム３０１表面を摺擦するものであるから、感光体ドラム３０１表面の感光性膜が削れて行き、摺擦が多ければ多いほど、換言すれば摺擦時間が長いほど、感光性膜厚が薄くなり、良好な静電潜像が実現し難くなるという問題がある。
【００１３】
一方前述の様に２成分現像法においては準備運転期間が必要であり、このとき感光体ドラム３０１も回転しているから、クリーナー３０６との摺擦が避けられない。
【００１４】
本発明は以上の様な問題に鑑みてなされたものであり、感光体ドラム等の像担持体の長寿命化を図ることのできる画像形成装置及び現像方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像形成装置は、２成分現像剤を攪拌する撹拌ローラと、像担持体の表面にトナーを移行させる為の現像ローラとを備えた現像ユニットを有する画像形成装置において、前記撹拌ローラが前記現像ローラ及び前記像担持体に対して独立して駆動可能に構成され、現像休止状態からの起動時に、前記現像ローラ及び前記像担持体を駆動させずに前記攪拌ローラを駆動させて前記現像剤のトナーを帯電させる前攪拌工程を行い、その後、前記攪拌ローラを駆動させ、且つ前記現像ローラ及び前記像担持体を駆動させる前現像工程を行う様に制御可能な制御手段を有するものであることを要旨とする。
【００１６】
従来の画像形成装置においては、現像ユニットの現像ローラと攪拌ローラを同一駆動系により駆動（回転）させており、そして準備運転期間中、現像ローラが駆動している為に前述の如く像担持体（例えば感光体ドラム）の駆動が余儀なくされていた。また従来の画像形成装置では設計簡素化の目的からも、像担持体と現像ユニットを同一駆動系により同時に駆動させていた。
【００１７】
しかし本発明者らは、２成分現像剤のトナー帯電の為の攪拌操作において、必ずしも現像ローラを駆動（回転）させる必要がないことを見出し、本発明に至ったものである。即ち本発明では上述の様に撹拌ローラと現像ローラを別々に駆動可能とし、前攪拌工程においては現像ローラを駆動させない構成としたから、この前攪拌工程中は像担持体を駆動させなくて済む。そしてこの様にして前攪拌工程中に像担持体を駆動させないことにより、像担持体はゴムブレード等のクリーナーの摩擦を受ける時間が低減され、従って像担持体寿命が長くなる。尚前攪拌工程中、現像ローラが駆動（回転）しないことにより、トナーの帯電が不十分となるなどの懸念が考えられたが、攪拌ローラの駆動（回転）によってトナーは摩擦帯電されて十分な帯電量を持つようになる。このことは実験により確認している。
【００１８】
そして現像ローラ駆動前では現像ローラ表面に帯電が不十分でまた分布が不均一な（トナーとキャリアが不均一に分布、また帯電量の異なるトナー粒子が斑となって分布）現像剤が付着した状態であり、仮に準備運転時に全く現像ローラを駆動させずに現像実行の時に始動するようにすると、現像ローラ表面に残存していた帯電不十分，不均一なトナーが像担持体表面に付着することになって、良好な画像形成が実行できないが、上記前現像工程を行うことによって、攪拌ローラ部分で十分に帯電されまた分布のほぼ均一な現像剤を現像ローラ表面に移行させることができ、よって良好な画像形成を実行することができる。尚以下、十分に帯電され、分布がほぼ均一な現像剤を、安定した現像剤と称することがある。
【００１９】
尚像担持体としては感光体ドラムに限るものではなく、ベルト感光体においても本発明を適用できる。
【００２０】
また上記「現像休止状態からの起動時」とは、電源立ち上げ時のみならず、画像形成装置が低電力使用の休止状態にあるときから駆動状態になる時や、所謂プレヒート状態のときから駆動状態になる時等も含み、即ち現像剤の安定化の為に現像剤の攪拌を必要とする時の意味である。尚所謂プレヒート状態のときは、最後の画像形成がなされてからあまり時間が経過していないから、現像剤が安定状態を保っていることもあり、この場合は現像剤の状態に応じて上記前攪拌工程及び前現像工程を行わずに画像形成を実行しても良く、或いは前攪拌工程のみを行って画像形成を実行しても良い。即ち本発明は現像休止状態からの起動時に必ず前攪拌工程と前現像工程を行うことに限定するものではなく、現像剤に攪拌が必要とされる場合に、適宜実施すると良い。
【００２１】
また本発明において、前記現像休止状態からの起動時が、電源立ち上げ時であることが好ましい。現像剤攪拌のための上記準備運転は、電源立ち上げ時に必ず必要であり、従って電源立ち上げ時に上記制御手段によって前攪拌工程と前現像工程を行う制御をすれば、像担持体の寿命を延ばすことができる。
【００２２】
更に本発明において、前記制御手段が、前記前攪拌工程を１０秒以上行った後、前記前現像工程を６秒以上行う様に制御するものであることが好ましい。
【００２３】
例えば樹脂を主成分とする粉体トナーとフェライト製キャリア粒子とを混合した様な一般的な２成分現像剤を使用する場合において、前攪拌工程が１０秒未満では、トナーを十分に帯電させ難いからである。より好ましくは前攪拌工程を２０秒以上行う。また前攪拌工程を３００秒以下とすることが好ましく、３００秒行えば十分にトナーが帯電され、それ以上に行うことは準備運転期間を徒に長くするだけだからである。
【００２４】
また前現像工程が６秒未満では、現像ローラ表面に帯電量が低くまた不均一な現像剤、即ち安定していない現像剤が残存したり、また感光体ドラムや現像ローラの回転がまだ不安定だったりして、画像形成が不安定になる懸念があるからである。好ましくは前現像工程を１０秒以上行う。また前現像工程を１２０秒以下とすることが好ましく、１２０秒行えば現像ローラ表面の現像剤としては十分に安定したものとなっているから、それ以上に行うことは準備運転期間を徒に長くするだけでなく、現像ローラの現像剤量を規制する穂切りブレードによる現像剤劣化を促進するからである。
【００２５】
本発明に係る現像方法は、現像休止状態からの起動時に、撹拌ローラにより２成分現像剤を攪拌し、現像ローラにより像担持体の表面にトナーを移行させる準備運転工程を行い、その後、現像を実行する現像方法において、前記準備運転工程が、まず前記現像ローラを駆動させずに前記攪拌ローラを駆動させて前記現像剤のトナーを帯電させる前攪拌工程を行い、その後、前記攪拌ローラを駆動させ、且つ前記現像ローラを駆動させて該現像ローラ表面に前記現像剤を移行させる前現像工程を行うことを要旨とする。
【００２６】
前述の様に、前攪拌工程において現像ローラを駆動させないから、この前攪拌工程中は像担持体を駆動させる必要がなく、従って像担持体のクリーナーの摩擦を受ける時間を低減させることができ、よって像担持体寿命が長くなる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置に関して、例を示す図面を参照しつつ具体的に説明するが、本発明はもとより図示例に限定される訳ではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００２８】
先ず本発明の実施形態１に係る画像形成装置としての複写機の全体について説明する。
【００２９】
図１は該複写機の一例を示す全体断面図である。尚図６，７と同じ構成部分については同一の符号を付して重複説明を避ける。
【００３０】
この複写機は、複写機本体の下部に配設された給紙部１００と、この給紙部１００の側方及び上方に配設された記録紙搬送部２００と、この記録紙搬送部２００の上方に配設された画像形成部３００と、この画像形成部３００よりも排出側に配設された定着部４００と、これらの画像形成部３００および定着部４００の上方に配設された光学系部材等からなる画像読取部５００を備えている。
【００３１】
給紙部１００は、４つの給紙トレイ１１１のうちの選択された給紙トレイ１１１から、円弧外周部を有する給紙ローラ１１２の回転動作によって給紙トレイ１１１の出口側（図１の右側）に記録紙１１５を送り出すとともに、給紙トレイ１１１の幅方向両端上部にそれぞれ設けられたさばき爪によってさばくことにより、最上位置の記録紙１１５を１枚ずつ確実に記録紙搬送部２００に給紙するようになっている。
【００３２】
記録紙搬送部２００は、給紙部１００から給紙された記録紙１１５を、搬送ローラ対２０２およびレジストローラ対２０３によって画像形成部３００に向けて搬送し、さらに画像形成部３００から定着部４００において画像形成がなされた記録紙１１５を排出ローラ対２２５によって排出トレイ２０４上に排出するようになっている。
【００３３】
画像形成部３００は、回転可能に軸支された光導電性を有する感光体ドラム３０１と、この感光体ドラム３０１の周囲にその回転方向に沿って、帯電ユニット３０２、露光ユニット３０３、現像ユニット３０４、転写ユニット３０５、クリーナー３０６および除電ユニット３０７を備えている。
【００３４】
上記帯電ユニット３０２は、高電圧が印加される帯電ワイヤを備え、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体ドラム３０１の表面に所定電位を与えるものである。露光ユニット３０３は、後述する画像読取部５００によって読み取られた原稿の画像データに基づいてレーザ発光器から出力されるレーザ光を、ポリゴンミラーおよび反射鏡を介して感光体ドラム３０１に照射することにより、感光体ドラム３０１表面の電位を選択的に減衰させて、この感光体ドラム３０１の表面に静電潜像を形成するものである。現像ユニット３０４は、上記静電潜像をトナーにより現像して、感光体ドラム３０１の表面にトナー像を形成するものである。転写ユニット３０５は、感光体ドラム３０１の表面のトナー像を記録紙１１５に転写するものである。この複写機においては、転写ユニット３０５は、感光体ドラム３０１から所定距離だけ離間した転写ローラによって構成されている。クリーナー３０６は、転写後の感光体ドラム３０１の表面に残留しているトナーを除去するものである。除電ユニット３０７は、感光体ドラム３０１の表面の残留電荷を除去するものである。
【００３５】
定着部４００は、この画像形成部３００の記録紙搬送方向の下流側に配置され、画像形成部３００においてトナー像が転写された記録紙１１５を、加熱ローラ４０１およびこの加熱ローラ４０１に押し付けられる加圧ローラ４０２によって挟んで加熱し、記録紙１１５上にトナー像を定着させるものである。
【００３６】
画像読取部５００は、コンタクトガラス５０１上に載置された原稿に、露光ランプから光を照射し、その反射光を反射鏡を介してＣＣＤラインセンサ等からなる光電変換部に導くことにより、原稿の画像情報を読み取るものである。なお、露光ランプおよび反射鏡は走査動作部を形成しており、この走査動作部が、所定の速度で図１の左右方向に移動領域５０８を移動動作することにより、コンタクトガラス５０１上に載置された原稿の全面を走査し、原稿全面の画像を読み取ることができる様になっている。
【００３７】
次に上記現像ユニット３０４について説明する。
【００３８】
図２は実施形態１の現像ユニット３０４及びその付属構成部分を示す図であり、（ａ）は現像ユニット３０４の正面図、（ｃ）は背面図で、（ｂ）は現像ユニットの上蓋とトナー補充用ローラ３５４を取り除いた様子を表す上面図である。またこの現像ユニット３０４の断面は図６と同様である。
【００３９】
現像ユニット３０４の背面側には第１のモータ２１からの駆動を受ける駆動伝達ギア１１が設けられており、この駆動伝達ギア１１は、現像ローラ３４４の背面側端部に取付けられた現像ローラ用ギア３４４ａと噛み合い、第１のモータ２１からの駆動を伝達できる様になっている。また駆動伝達ギア１１は、トナー補給用ローラ３５４の背面側端部に取付けられたトナー補給用ローラ用ギア３５４ａに、アイドル１２を介して駆動を伝達できる様になっている。
【００４０】
尚、現像ユニット３０４のメイントナーホッパー３７４内のトナー量はトナー残量検知センサ（透磁率センサ）３８４によって検知され、減ってくると、サブトナーホッパー３６４内のトナーをトナー補給用ローラ３５４によってメイントナーホッパー３７４内に送り込むようになっている（図６）。
【００４１】
中央撹拌ローラ３２４の背面側の端部に取付けられた駆動伝達カップリング部３２４ｃは、第２のモータ２２からの駆動を受ける様に噛み合い構造となっており、一方中央撹拌ローラ３２４の正面側の端部に取付けられた中央撹拌ローラ用ギア３２４ａが、下流側攪拌ローラ３３４，上流側撹拌ローラ３１４の正面側端部に取付けられた下流側攪拌ローラ用ギア３３４ａ及び上流側撹拌ローラ用ギア３１４ａにそれぞれ噛み合い、第２のモータ２２の駆動を伝達できる様になっている。
【００４２】
また本実施形態１の複写機には、上記第１のモータ２１と上記第２のモータ２２を別々に駆動できる制御手段（例えばマイクロコンピュータ）２３が設けられている。
【００４３】
次に動作について説明する。
【００４４】
図３の（ａ）は上記実施形態１における第１，第２のモータ２１，２２、及び定着部のヒータ点滅について表したタイミングチャートの一例であり、また図３の（ｂ）は従来の現像ユニットにおけるモータ、及び定着部のヒータ点滅について表したタイミングチャートであり、いずれも電源立ち上げ時について表している。
【００４５】
図３の（ａ）に示すように、電源が立ち上げられると先ず第２のモータ２２が駆動し、中央撹拌ローラ３２４の駆動伝達カップリング部３２４ｃに駆動力が伝えられ、この中央撹拌ローラ３２４が回転すると共に、中央撹拌ローラ用ギア３２４ａから下流側攪拌ローラ用ギア３３４ａ及び上流側撹拌ローラ用ギア３１４ａに駆動力が伝えられて、下流側攪拌ローラ３３４と上流側撹拌ローラ３１４が同じく回転する（図２）。この撹拌ローラ３１４，３２４，３３４の回転により、メイントナーホッパー３７４内の２成分現像剤が攪拌され、トナーが帯電していく（図２，６）。この電源立ち上げからの９０秒間は第１のモータ２１は駆動しておらず、現像ローラ３４４及び感光体ドラム３０１は回転しない（前攪拌工程）。
【００４６】
電源立ち上げから９０秒後、上記第１のモータ２１が駆動してその駆動力が駆動伝達ギア１１に伝えられ、これにより現像ローラ用ギア３４４ａ及びトナー補給用ローラ用ギア３５４ａに駆動力が伝わって、現像ローラ３４４及びトナー補給用ローラ３５４が回転する（前現像工程、３０秒間）（図２）。このとき第１のモータ２１からの駆動力が、外部の駆動伝達系（図示せず）により感光体ドラム３０１にも伝達され、現像ローラ３４４と同期して感光体ドラム３０１も回転する。
【００４７】
この様にして１２０秒（９０秒＋３０秒）後に準備運転工程が終了し、現像が実行可能となる。
【００４８】
一方図３（ｂ）に示す様に従来では電源が立ち上げられると、モータが駆動して攪拌ローラ３１４，３２４，３３４と現像ローラ３４４及び感光体ドラム３０１のいずれもが回転し、１２０秒後に準備運転工程が終了し、現像が実行可能となる。
【００４９】
上記の様に従来では準備運転工程の間中、感光体ドラム３０１が回転しており、従ってその間感光体ドラム３０１はゴムブレード３２６等のクリーナーによる摩擦を受けているが、本実施形態１では前攪拌工程のときは感光体ドラム３０１が回転しないから、感光体ドラム３０１がクリーナーによって摩擦を受ける時間が短縮される。即ち従来では１２０秒間クリーナーに摩擦されていたのが、３０秒間に短縮される。従って感光体ドラム３０１の摩耗が少なくなって、交換時期を延ばすことができる。
【００５０】
例えば複写機の駆動時間についての市場調査に基づき、本発明を実施した場合の効果について検討すると、電源立ち上げ時の準備運転期間において上記例の様に感光体ドラム３０１回転時間を従来の１２０秒から３０秒に削減すると、１日の感光体ドラム３０１回転時間を従来に比べて約１割削減することができ、よってこの分感光体ドラム３０１のメンテナンス時期を遅くすることができる。
【００５１】
加えて現像剤に関しても長寿命化が図れる。即ち現像ローラ３４４の回転中において、感光体ドラム３０１に移行せずに現像ローラ表面に残った現像剤は、穂切りブレード３９４によって現像ローラ表面から拭い取られており、この穂切りにより加わるストレスにより、特にキャリア表面のコート層の剥離やキャリア表面へのトナーの融着等を生じる恐れがあるが、上記の如く現像ローラ３４４が回転しない期間は、現像剤にかかるストレスが削減されるから、現像剤の寿命を延ばすことができる。
【００５２】
更に第１のモータ及びこれに連なる駆動系の駆動時間が低減するから、当該駆動系の寿命も長くなる。
【００５３】
尚上記例では前攪拌工程を９０秒間行った後、前現像工程を３０秒間行う場合を示したが、これらの時間については上記例に限るものではなく、２成分現像剤が安定する時間（トナーが所定の均一な帯電量になる時間）を設定すると良い。
【００５４】
また上記実施形態１では第１，第２の２つのモータ２１，２２により駆動制御する場合を示したが、これに限るものではなく、例えばモータを１つとし、クラッチにより攪拌ローラ３１４，３２４，３３４のみを駆動する場合と、攪拌ローラ３１４，３２４，３３４及び現像ローラ３４４と感光体ドラム３０１を同時に駆動する場合とに切り換える様にしたものであっても良い。また上記実施形態１では第１のモータ２１で現像ローラ３４４と感光体ドラム３０１の両方を駆動する構成としたが、これに限らず、これらを別々のモータで駆動するようにしても良い。
【００５５】
加えて上記の様に前攪拌工程を行った後、前現像工程を行うという制御は、電源立ち上げ時だけでなく、低電力使用の休止状態にあるときから駆動状態になる時等の様に、２成分現像剤のトナーの帯電安定の為に２成分現像剤の攪拌を必要とする時も行うと良く、これにより更に感光体ドラム３０１のクリーナーによる摩擦時間を低減でき、感光体ドラム３０１の交換時期を遅くすることができる。
【００５６】
次に上記実施形態１を用いて現像を行った場合の各種検討事項について示す。
【００５７】
＜検討１：トナー帯電量についての検討＞
上記と同様に、攪拌ローラ３１４，３２４，３３４のみを９０秒間回転させて現像剤を攪拌した後（前攪拌工程）、攪拌ローラ３１４，３２４，３３４及び現像ローラ３４４を３０秒間回転させて攪拌し（前現像工程）、これらの各時期におけるトナーの帯電量について測定した（実験No.１）。その結果を表１に示す。
【００５８】
尚実験に用いた感光体ドラム３０１は、正帯電単層有機感光体ドラム（ポリカーボネートを主たる樹脂とし、帯電発生顔料（フタロシアニン系顔料、平均径0.2μｍ）を２〜５％分散させ、電荷輸送材としてトリフィニルアミン等の芳香族アミン系材料を分子状に分散させたもの。感光体膜厚３０〜４０μｍ。摩耗による限界膜厚１０〜１５μｍ）であり、実験に用いた２成分現像剤（トナー正帯電）は、トナーがスチレン・アクリル系樹脂を主たる樹脂とし、粉砕法により製造された平均粒径９．７μｍのものであり、キャリアが平均粒径９０μｍの球形フェライト粒子であり、現像剤中のトナー割合として約４％（質量比）で推移させたものである。またこの現像剤はトナー帯電量として＋１０〜＋３０μＣ／ｇで推移させるように設定されたものであるが、実験No.１，２で使用した装置及び環境においてはトナー帯電量を＋１５〜＋１７μＣ／ｇで推移させるのが最も好ましい。
【００５９】
【表１】
0003774123.tif 000002
【００６０】
また比較として、従来と同様に攪拌ローラ３１４，３２４，３３４及び現像ローラ３４４を１２０秒間回転させて現像剤を攪拌し、これについてのトナーの帯電量を測定した（実験No.２）。その結果を表２に示す。尚感光体ドラムや現像剤は上記実験No.１と同じである。
【００６１】
【表２】
0003774123.tif 000003
【００６２】
表１から分かる様に、実験No.１においてメイントナーホッパー３７４内のトナーは▲２▼，▲３▼いずれも十分に帯電されており、また現像ローラ３４４表面のトナーに関しても、現像ローラ３４４回転開始前（▲２▼）ではその表面のトナーの帯電量は低いものであったが、現像ローラ３４４の３０秒回転後（▲３▼）においてはメイントナーホッパー３７４内のトナーとほぼ同じ値まで帯電量が上昇した。この様に実験No.１において安定した現像剤が得られ、実験No.２と比べて遜色のないものであった。
【００６３】
図４は上記実験No.１における各時期のトナーの帯電量分布を表すグラフであり、横軸が帯電量、縦軸がトナー粒子数である。
【００６４】
図４からも分かる様に、前攪拌工程を行い次いで前現像工程を行ったとき（▲３▼）におけるメイントナーホッパー３７４内及び現像ローラ３４４表面のトナーは同様の挙動を示しており、現像ユニット内でほぼ均一にまた十分に帯電された安定な現像剤が得られていることが分かる。
【００６５】
更に前攪拌工程（９０秒）の後において（▲２▼）、攪拌ローラ３２４の中央部、前方部、後方部付近のトナーの帯電量を測定する実験を行った（実験No.３（実験No.３で使用した装置及び環境においてはトナー帯電量を＋１０〜＋１２μＣ／ｇで推移させるのが好ましい））。その結果、前方部が１１．３０μＣ／ｇ、中央部が１１．２５μＣ／ｇ、後方部が１１．３８μＣ／ｇであり、前後の位置に関してもほぼ均一な現像剤となっていた。
【００６６】
＜検討２：電源立上げ時における準備運転の必要性に関する検討＞
実験No.４として、電源立ち上げの後、攪拌ローラ３１４，３２４，３３４のみを１２０秒間回転させて現像剤を攪拌し、その直後から標準原稿を連続複写し（この複写開始と同時に現像ローラ３４４と感光体ドラム３０１の回転が開始される）、この複写物の画質について観察した。尚本実験No.４における感光体ドラムや現像剤は上記実験No.１と同じである。
【００６７】
上記実験No.４の結果、現像ローラ３４４の回転開始から時間にして約６秒未満の間に行われた複写は、画像濃度ムラや地肌かぶり，画像ぶれにより画質が不良或いはやや不良であり、６秒以上経過したときに行われた複写の画質は良好であった。
【００６８】
従って電源立ち上げ後に複写を実施する前において、攪拌ローラ３１４，３２４，３３４を回転させるだけでなく、現像ローラ３４４を６秒以上回転させる必要があることが分かる。
【００６９】
＜検討３：プレヒートからの復帰に際しての準備運転に関する検討＞
所謂プレヒートとは、複写機が待機状態となっているときのことであり、一般に最後の複写が行われた後一定時間（例えば１５分間）複写が行われないときにプレヒート機能が働いて待機状態となる。このとき定着部４００の加熱ヒータ４０１には通電されており、所定の温度よりやや低い温度を保っているが、現像ユニット３０４の攪拌ローラ３１４，３２４，３３４，現像ローラ３４４及び感光体ドラム３０１は回転していない。尚一般にプレヒート状態となって更に一定時間（例えば６０分間）が経過すると、極低電力使用の休止状態となる。
【００７０】
プレヒート状態からの起動時（復帰）において従来では攪拌ローラ及び現像ローラと感光体ドラムを駆動させていたが、このプレヒート状態からの起動時においても、上記前攪拌工程を行った後前現像工程を行えば、２成分現像剤の安定化を図りつつ感光体ドラムの削れを削減することができる。
【００７１】
なお、更に進んで、２成分現像剤の状態によっては現像剤の攪拌を行わなくても良い可能性があるとの観点から、上記プレヒートから復帰して複写を開始するに際して、現像ユニット３０４に準備運転が必要か否かを検討する実験を行った。図５はこの実験におけるモータのタイミングチャートであり、（ａ）は実験No.５、（ｂ）は実験No.６である。
【００７２】
これら実験No.５，６はいずれも上記極低電力使用の休止状態となる直前のプレヒート状態から復帰させて複写を実行する場合を示しており、実験No.６では攪拌ローラ３１４，３２４，３３４、現像ローラ３４４、感光体ドラム３０１のいずれも３０秒間攪拌させた後、複写が開始される。この実験No.６は従来の現像ユニットにおける一般的な駆動である。一方実験No.５では攪拌ローラ３１４，３２４，３３４及び現像ローラ３４４並びに感光体ドラム３０１のいずれも複写が開始されるまで回転していない。尚実験No.５は上記実施形態１の現像ユニットを用いている。また実験No.５においてプレヒートからの復帰から複写開始まで３０秒間待機しているが、複写機の他の部分の安定化を待っているからである。
【００７３】
これら実験No.５，６における複写開始時のトナー帯電量や均一性について検討したところ、実験No.５と実験No.６とに有意差が無く、この結果よりプレヒートから復帰して複写を開始するに際して、現像ユニット３０４に準備運転期間が必要ないことが分かった。
【００７４】
前述の様に電源立ち上げ時に感光体ドラム３０１の駆動時間を削減するだけでなく、上記の様にプレヒートから復帰する際に感光体ドラム３０１を駆動させないようにすることにより、より感光体ドラム３０１の長寿命化を図ることが可能である。例えば市場調査に基づいて、プレヒートからの復帰について１日の平均的時間を算出し、これに対して実験No.６に対する実験No.５の効果を算出すると、感光体ドラム３０１の駆動時間を約３割削減することができ、より一層感光体ドラム３０１の長寿命化を図ることができる。
【００７５】
但し、温度，湿度環境によってはプレヒートからの復帰であっても２成分現像剤を攪拌して安定化させる必要が生じ、或いはより一層安定化した現像剤を得るために攪拌を行うこともあり、これらの場合には本発明の如く前攪拌工程を行って前現像工程を行うのが良い。尚この場合において前攪拌工程と前現像工程を上記電源立ち上げ時よりも短い時間とすることも可能である。現像剤がさほど不安定となっていないと考えられるからである。
【００７６】
またプレヒートから復帰して複写を開始するにあたり、準備運転として攪拌ローラのみを回転させる様にしても良く（前攪拌工程のみを行い、前現像工程を行わずに複写開始）、この場合においても、現像ローラ３４４及び感光体ドラム３０１は回転していないので、感光体ドラムの長寿命化を図ることができる。
【００７７】
なおプレヒート状態となって更に一定時間を経過して極低電力使用の休止状態に至ったときは、現像剤が不安定になっていると考えられるから、前攪拌工程と前現像工程を経た後、複写を実行するのが良く、この場合においても経過時間によっては前攪拌工程や前現像工程の時間を上記電源立ち上げ時の場合よりも短くすることも可能である。
【００７８】
【発明の効果】
本発明に係る画像形成装置，現像方法によれば、トナーを従来通り帯電させ、安定した現像剤を像担持体（感光体ドラム）に供給しつつ、像担持体の長寿命化を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る画像形成装置としての複写機の全体断面図。
【図２】実施形態１の現像ユニットを示す図。
【図３】（ａ）は実施形態１における第１，第２のモータ及び定着部のヒータ点滅について表したタイミングチャートの一例、（ｂ）は従来の現像ユニットにおけるモータ及び定着部のヒータ点滅について表したタイミングチャート。
【図４】実験No.１における各時期のトナーの帯電量分布を表すグラフ。
【図５】プレヒートから復帰して複写を開始するに際しての、実験No.５，６におけるモータのタイミングチャート。
【図６】現像ユニットを示す断面図。
【図７】複写機（画像形成装置）の画像形成部周辺を示す模式図。
【符号の説明】
１１  駆動伝達ギア
１２  アイドル
２１  第１のモータ
２２  第２のモータ
２３  制御手段
２１  第１のモータ
３０１  感光体ドラム
３０４  現像ユニット
３１４，３２４，３３４  攪拌ローラ
３１４ａ  上流側撹拌ローラ用ギア
３３４ａ  下流側攪拌ローラ用ギア
３４４  現像ローラ
３４４ａ  現像ローラ用ギア
３５４  トナー補給用ローラ
３５４ａ  トナー補給用ローラ用ギア
３６４  サブトナーホッパー
３７４  メイントナーホッパー
３９４  穂切りブレード
【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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