JP2023074107A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷開始直後から印刷画像の画像濃度を安定させる。【解決手段】内部に収容された現像剤Ｇを撹拌する搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）を具備して感光体ドラム１Ｙ（像担持体）の表面に形成された潜像を現像する現像装置５Ｙと、シートＰ上に転写された未定着のトナー像を定着する定着装置８０と、が設けられている。そして、印刷開始する指令を受けて印刷開始前に実行される装置１００の立ち上げ動作において、定着装置８０のウォーミングアップ動作が開始されて、そのウォーミングアップ動作中に搬送スクリュ５５Ｙによって現像装置５Ｙの内部に収容された現像剤Ｇの撹拌を開始している。【選択図】図３

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、印刷開始する指令を受けると、印刷開始前に立ち上げ動作（ウォーミングアップ）をおこなう技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

一方、特許文献１には、印刷開始直後に印刷される画像の画像濃度を安定化することを目的として、前回の印刷終了時からの経過時間と環境条件とに基づいて印刷時における画像補正量を調整する技術が開示されている。

従来の画像形成装置は、印刷開始前に立ち上げ動作をおこなっても、印刷開始直後において、現像装置に収容された現像剤のトナー帯電量が安定せずに、印刷画像の画像濃度が安定しない不具合が生じてしまっていた。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、印刷開始直後から印刷画像の画像濃度が安定する、画像形成装置を提供することにある。

この発明における画像形成装置は、内部に収容された現像剤を撹拌する撹拌部材を具備して、像担持体の表面に形成された潜像を現像する現像装置と、シート上に転写された未定着のトナー像を定着する定着装置と、を備え、印刷開始する指令を受けて印刷開始前に実行される装置の立ち上げ動作において、前記定着装置のウォーミングアップ動作が開始されて、前記ウォーミングアップ動作中に前記撹拌部材によって前記現像装置の内部に収容された現像剤の撹拌を開始するものである。

本発明によれば、印刷開始直後から印刷画像の画像濃度が安定する、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部の一部を拡大して示す構成図である。 印刷開始前の立ち上げ動作時の制御を示すタイミングチャートである。 現像剤の撹拌時間と、現像装置内の現像剤のトナー帯電量と、の関係を示すグラフである。 比較例としての、（Ａ）印刷開始前の立ち上げ動作時の制御を示すタイミングチャートと、（Ｂ）現像剤の撹拌時間とトナー帯電量との関係を示すグラフと、である。 この発明の実施の形態２における画像形成装置において実行される立ち上げ動作時の制御を示すフローチャートである。 累積画像面積率が異なるときの、現像剤の撹拌時間とトナー帯電量との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態３における画像形成装置において実行される立ち上げ動作時の制御を示すタイミングチャートである。 撹拌部材の回転数が異なるときの、現像剤の撹拌時間とトナー帯電量との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態４における画像形成装置において実行される立ち上げ動作時の制御を示すタイミングチャートである。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

＜実施の形態１＞
まず、図１及び図２にて、画像形成装置１００における全体の構成・動作について説明する。
図１は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図２はその作像部の一部を示す拡大図である。
図１に示すように、画像形成装置本体１００の中央には、中央転写体としての中間転写ベルト８が設置されている。また、中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。
なお、画像形成装置本体１００の外装部には、印刷動作（画像形成動作）に関わる情報が表示されたり操作をおこなったりするための操作表示パネル９５が設置されている。

図２を参照して、イエローに対応した作像部６Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ、クリーニング装置２Ｙ、潤滑剤供給装置３、除電装置（不図示）、等で構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、除電工程）がおこなわれて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー画像が形成されることになる。

なお、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部６Ｙのみの説明をおこなうことにする。

図２を参照して、像担持体としての感光体ドラム１Ｙは、メインモータ９１によって反時計方向に回転駆動される。そして、帯電装置４Ｙの位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、露光装置７から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での幅方向（図１、図２の紙面垂直方向であって、主走査方向である。）の露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、現像装置５Ｙとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、中間転写ベルト８及び１次転写ローラ９Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト８の表面に１次転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング装置２Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによってクリーニング装置２Ｙ内に回収される（クリーニング工程である。）。
ここで、クリーニング装置２Ｙの内部には、潤滑剤供給ローラ３ａ、固形潤滑剤３ｂ、圧縮スプリング３ｃなどからなる潤滑剤供給装置３が内設されている。そして、図２の時計方向に回転する潤滑剤供給ローラ３ａによって、固形潤滑剤３ｂから潤滑剤が少量ずつ削られて、潤滑剤供給ローラ３ａによって感光体ドラム１Ｙの表面に潤滑剤が供給されることになる。これにより、感光体ドラム１Ｙやクリーニングブレード２ａの摩耗劣化の進行が鈍化されることになる。
最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、除電装置（不図示）との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１Ｙ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでも、イエロー作像部６Ｙと同様におこなわれる。すなわち、作像部の上方に配設された露光装置７から、画像情報に基づいたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に向けて照射される。詳しくは、露光装置７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、各現像装置５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによる現像工程を経て各感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

ここで、中間転写ベルト８は、複数のローラ部材によって張架・支持されるとともに、駆動モータ（不図示）による１つのローラ部材（駆動ローラ）の回転駆動によって図３中の矢印方向に無端移動される。
４つの１次転写ローラ（９Ｙ）は、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写ローラ９Ｙに、トナーの極性とは逆の極性の転写電圧（１次転写バイアス）が印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、４つの１次転写ローラ（９Ｙ）の１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８の表面に重ねて１次転写される（１次転写工程である。）。

その後、各色のトナー像が重ねて１次転写された中間転写ベルト８は、２次転写ベルト７２（及び、２次転写ローラ７０）との対向位置に達する。この位置では、２次転写対向ローラ２２が、２次転写ローラ７０との間に中間転写ベルト８と２次転写ベルト７２とを挟み込んで２次転写ニップ（転写ニップ）を形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された用紙等のシートＰ上に２次転写される（２次転写工程である。）。このとき、中間転写ベルト８には、シートＰに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング装置（不図示）の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８の表面に付着した未転写トナーなどの付着物が除去される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。

ここで、図１を参照して、転写ニップとしての２次転写ニップの位置に搬送されるシートＰは、装置本体１００の下方に配設された給紙装置２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、給紙装置２６には、用紙等のシートＰが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上のシートＰが第１搬送経路Ｋ１を経由してレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８（搬送ローラ対）に搬送されたシートＰは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、シートＰが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、シートＰ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写されたシートＰは、２次転写ベルト７２（２次転写ローラ７０と分離ローラ７１とによって張架・支持されている。）によって搬送されて、２次転写ベルト７２から分離された後に、搬送ベルト６０によって定着装置８０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ８１及び加圧ローラ８２による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像がシートＰ上に定着される（定着工程である。）。
その後、シートＰは、第２搬送経路Ｋ２を経由して、排紙ローラ対によって装置外へと排出される。排紙ローラ対によって装置外に排出されたシートＰは、出力画像として、スタック部上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成動作（印刷動作）が完了する。

なお、定着装置８０は、定着回転体としての定着ローラ８１、加熱手段としてのヒータ８５、加圧回転体としての加圧ローラ８２、定着ローラ８１の温度（表面温度）を検知する温度センサ（不図示）、等で構成されている。ヒータ８５（加熱手段）は、中空構造の定着ローラ８１の内部に設置されている。
そして、画像形成装置本体１００の主電源がオン（電源オン）された状態で、電源からヒータ８５に電力が供給される。そして、制御部９０により出力制御されたヒータ８５からの輻射熱によって定着ローラ８１が加熱されて、定着ローラ８１と加圧ローラ８２との定着ニップに送入されるシートＰに担持されたトナー像に熱が加えられる。
ヒータ８５の出力制御は、定着ローラ８１の表面に対向する温度センサによるローラ表面温度の検知結果に基づいておこなわれる。そして、このようなヒータ８５の出力制御によって、定着ローラ８１の温度（定着温度）を所望の温度（目標制御温度）に調整制御することができる。

なお、本実施の形態１では、１次転写ローラ接離機構９３（図２参照）によって１次転写ローラ（９Ｙ）を上下動できるように構成されている。そして、通常の印刷時には、１次転写ローラ接離機構９３によって１次転写ローラ（９Ｙ）が図２に示す位置に移動されて、１次転写ローラ（９Ｙ）が中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに当接する。これに対して、印刷がおこなわれていないときは、中間転写ベルト８や１次転写ローラ（９Ｙ）の弾性歪みを防止するために、１次転写ローラ接離機構９３によって１次転写ローラ（９Ｙ）が図２に示す位置から下方に移動されて、中間転写ベルト８と感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの当接が解除されることになる。
また、本実施の形態１では、２次転写装置接離機構９４（図２参照）によって２次転写装置６９を上下動できるように構成されている。そして、通常の印刷時には、２次転写装置接離機構９４によって２次転写装置６９が図２に示す位置に移動されて、２次転写装置６９が中間転写ベルト８を介して２次転写対向ローラ２２に当接する。これに対して、印刷がおこなわれていないときは、中間転写ベルト８、２次転写ローラ７０、２次転写ベルト７１、２次転写対向ローラ２２の弾性歪みを防止するために、２次転写装置接離機構９４によって２次転写装置６９が図２に示す位置から下方に移動されて、中間転写ベルト８との当接が解除されることになる。

次に、図２にて、作像部における現像装置５Ｙの構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像装置５Ｙは、感光体ドラム１Ｙに対向する現像剤担持体としての現像ローラ５１Ｙと、現像ローラ５１Ｙに対向するドクターブレード５２Ｙと、現像剤収容部内に配設された２つの撹拌部材としての搬送スクリュ５５Ｙと、現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサ５６Ｙと、等で構成される。現像ローラ５１Ｙは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部内には、キャリアとトナーとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されている。

このように構成された現像装置５Ｙは、次のように動作する。
現像ローラ５１Ｙのスリーブは、図２の矢印方向に回転する。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、スリーブの回転にともない現像ローラ５１Ｙ上を移動する。ここで、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇは、現像剤Ｇ中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。具体的に、現像装置５Ｙに設置されたトナー濃度検知センサ５６Ｙによってトナー濃度が低い状態が検知されたときには、トナー濃度が所定の範囲内になるように、補給ローラ５９（トナー容器５８内に設置されている。）の回転駆動によって、トナー容器５８から現像装置５Ｙ内に新品トナーが補給される。
その後、トナー容器５８から現像剤収容部内に補給されたトナーは、２つの搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）によって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、隔絶された２つの現像剤収容部を循環する（図２の紙面垂直方向の移動である。）。そして、現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１Ｙ上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１Ｙ上に担持される。

現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２Ｙの位置に達する。そして、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤Ｇは、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム１Ｙとの対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１Ｙ上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１Ｙ上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転にともない現像剤収容部の上方に達して、この位置で現像ローラ５１Ｙから離脱される。

なお、現像領域に形成される電界は、現像電源９７によって現像ローラ５１Ｙに印加される現像バイアスと、帯電工程と露光工程とによって感光体ドラム１Ｙの表面に形成される表面電位（潜像電位）と、によって形成されるものである。
また、現像ローラ５１Ｙ（現像剤担持体）や２つの搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）は、現像モータ９２による駆動によって、それぞれ図２の矢印方向に回転する。具体的に、現像モータ９２の駆動力が、不図示のギア列を介して、現像ローラ５１Ｙや２つの搬送スクリュ５５Ｙに伝達されることになる。
また、トナー容器５８は、現像装置５Ｙ（画像形成装置１００）に対して着脱可能（交換可能）に設置されている。そして、トナー容器５８は、その内部に収容された新品のトナーが空になると、現像装置５Ｙ（画像形成装置１００）から取り外されて新品のものに交換されることになる。

以下、本実施の形態１において特徴的な、画像形成装置１００の構成・動作について詳述する。
先に図１、図２を用いて説明したように、本実施の形態１における画像形成装置１００には、像担持体としての感光体ドラム１Ｙの表面に形成された潜像を現像する現像装置５Ｙや、シートＰ上に転写された未定着のトナー像を定着する定着装置８０が設置されている。また、現像装置５Ｙには、内部に収容された現像剤Ｇを撹拌する撹拌部材としての搬送スクリュ５５Ｙが設置されている。

ここで、図３を参照して、本実施の形態１における画像形成装置１００は、印刷開始する指令を受けて印刷開始前に実行される装置１００の立ち上げ動作において、定着装置８０のウォーミングアップ動作が開始されて、そのウォーミングアップ動作中に２つの搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）によって現像装置５Ｙの内部に収容された現像剤Ｇの撹拌を開始している。
詳しくは、ユーザーなどの操作者が、操作表示パネル９５の操作によって、印刷枚数、印刷モード（カラーモード、モノクロモード等）などの種々の印刷条件を入力した後に、印刷開始ボタンを押すと、印刷開始されるまで、立上げ動作が開始される。この「立上げ動作」は、良好な印刷動作をおこなうための、画像形成装置１００の主要部の準備動作である。

具体的に、立上げ動作として、まず、定着装置８０のウォーミングアップ動作が開始される。この「ウォーミングアップ動作」は、定着ローラ８１を所望の温度（定着温度）に昇温させるものであって、電源からヒータ８５に電力が供給される。このような定着ローラ８１の昇温は、画像形成装置１００の放置時間が長くて定着ローラ８１が冷えた状態であるほど時間が掛かるため、他の準備動作より時間的に優先しておこなわれる。特に、本実施の形態１において、定着装置８０の「ウォーミングアップ動作」は、図３に示すように、印刷開始する指令を受けた直後に開始される。
そして、ヒータ８５への電力供給がある程度おこなわれた後に、定着装置８０が起動される。すなわち、定着ローラ８１や加圧ローラ８２を回転しながら、定着ローラ８１の温度を検知する温度センサの検知結果に基づいて電源からヒータ８５に電力を供給して、定着ローラ８１の周方向の定着温度を均一化する。
そして、そのように定着装置８０を起動している間に、メインモータ９１による感光体ドラム１Ｙの回転駆動を開始して、その後に１次転写ローラ接離機構９３によって離間状態にあった中間転写ベルト８（及び、１次転写ローラ９Ｙ）を感光体ドラム１Ｙに当接させる（図１、図２の状態である。）。さらに、２次転写装置接離機構９４によって離間状態にあった２次転写装置６９を中間転写ベルト８に当接させる（図１の状態である。）。
そして、立上げ動作を終了して、所望の印刷動作を開始することになる。

ここで、本実施の形態１では、図５（Ａ）に示すように、定着装置８０のウォーミングアップ動作が終了して定着装置８０が起動された後に（感光体ドラム１Ｙの回転が開始された後に）、搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）の回転を開始して現像装置５Ｙにおける現像剤Ｇの撹拌を開始するのではなくて、図３に示すように、定着装置８０のウォーミングアップ動作中に搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）の回転を開始して現像装置５Ｙにおける現像剤Ｇの撹拌を開始している。具体的に、制御部９０は、印刷指令とともに定着装置８０のウォーミングアップ動作が開始されてから暫くした後に、現像モータ９２の駆動を開始して、現像装置５Ｙの駆動（搬送スクリュ５５Ｙ及び現像ローラ５１Ｙの回転駆動）を開始することになる。すなわち、図３に示すように、本実施の形態１における立ち上げ動作は、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇの撹拌を開始するタイミングが、図５（Ａ）に示す従来のものに比べて、早められている（前倒しされている）。さらに換言すると、本実施の形態１では、従来のものに比べて、立上げ動作時における現像剤Ｇの撹拌時間が長くとられている。

そして、立ち上げ動作時において搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）によって現像装置５Ｙの内部に収容された現像剤Ｇの撹拌を開始してから、印刷開始された後も搬送スクリュ５５Ｙによる現像剤Ｇの撹拌が継続されることになる。
すなわち、現像モータ９２は、立上げ動作時に駆動開始されてから、印刷が開始されて終了するまで、その駆動が、中断されることなく、継続されることになる。

このように、本実施の形態１では、立ち上げ動作時において定着装置８０のウォーミングアップ動作中に現像剤Ｇを撹拌する時間が充分にとられているため、図４に示すように、印刷開始直後から現像装置５Ｙに収容された現像剤Ｇのトナー帯電量が安定することになる。したがって、印刷開始直後の印刷画像の画像濃度が安定しない不具合が生じにくくなる。

以下、このような本発明の効果について詳しく説明する。
印刷画像の画像濃度を常に安定させるには、現像剤Ｇ中のトナー状態（トナー濃度、トナー帯電量、トナー劣化状態）を制御する必要がある。現像ポテンシャル（現像バイアスと潜像電位との電位差によって形成される現像電界である。）が一定であるとき、トナー帯電量とトナー付着量（感光体ドラム１Ｙ上の画像濃度）とは反比例関係にある。そのため、トナー帯電量の変動を少なくすることで、画像濃度を安定させることができる。
そして、トナー帯電量の変動を少なくするためには、現像剤Ｇを充分に撹拌することが重要になる。特に、現像剤Ｇ中のトナーのトナー帯電量は、図４に示すように、装置が停止されて放置された後に撹拌が開始されると、その直後に急激に上昇して、最大になった後に徐々に低下して安定状態に収束する。そのため、図５（Ｂ）に示す従来のもののように、立上げ動作における現像剤Ｇの撹拌時間が充分に長くとられていないと、トナー帯電量が充分に低い状態で安定していないうちに印刷が開始されてしまい、印刷開始直後の印刷画像の画像濃度が経時のものに比べて低くなってしまう。
これに対して、本実施の形態１では、図４に示すように、立上げ動作における現像剤Ｇの撹拌時間が充分に長くとられていて、トナー帯電量が充分に低い状態で安定した後に印刷が開始されるので、印刷開始直後から印刷画像の画像濃度が安定化することになる。そして、立上げ動作における現像剤Ｇの撹拌時間は、従来のものに比べて、定着装置８０のウォーミングアップ動作の範囲内で長く設定されているため、画像形成装置１００において印刷開始されるまでの時間（ファーストプリント時間）が長くなるような不具合もほとんど生じない。

なお、本実施の形態１では、立上げ動作時において、現像モータ９２によって搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）とともに現像ローラ５１Ｙを回転駆動して、現像剤Ｇの撹拌をおこなった。
これに対して、立上げ動作時において、現像ローラ５１Ｙの回転駆動をおこなわずに、搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）のみを回転駆動して、現像剤Ｇの撹拌をおこなうこともできる。その場合、現像ローラ５１Ｙを回転駆動する駆動手段とは別に、搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）を回転駆動する駆動手段が設けられることになる。

以上説明したように、本実施の形態１における画像形成装置１００は、内部に収容された現像剤Ｇを撹拌する搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）を具備して感光体ドラム１Ｙ（像担持体）の表面に形成された潜像を現像する現像装置５Ｙと、シートＰ上に転写された未定着のトナー像を定着する定着装置８０と、が設けられている。そして、印刷開始する指令を受けて印刷開始前に実行される装置１００の立ち上げ動作において、定着装置８０のウォーミングアップ動作が開始されて、そのウォーミングアップ動作中に搬送スクリュ５５Ｙによって現像装置５Ｙの内部に収容された現像剤Ｇの撹拌を開始している。
これにより、印刷開始直後から印刷画像の画像濃度を安定化することができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態２における画像形成装置１００も、前記実施の形態１のものと同様に、搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）が設置された現像装置５Ｙなどが設置されている。
そして、図６を参照して、実施の形態２における画像形成装置１００は、印刷開始する指令を受けて印刷開始前に実行される装置１００の立ち上げ動作において、前回におこなわれた一連の印刷時（ジョブ中）に印刷されたすべての画像（印刷画像）における累積画像面積率に応じて、立ち上げ動作時に搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）によって現像装置５Ｙの内部に収容された現像剤Ｇの撹拌を開始するタイミングを調整している。
詳しくは、前回ジョブにおける累積画像面積率が低い場合には、累積画像面積率が大きい場合に比べて、立上げ動作時において現像剤Ｇの撹拌する開始するタイミングが早められる。
具体的に、図６に示すように、まず、印刷開始の指令を受けると（ステップＳ１）、前回ジョブの累積画像面積率が検出されて（ステップＳ２）、その検出結果に基づいて立上げ動作時に搬送スクリュ５５Ｙの回転駆動を開始するタイミングが決定される（ステップＳ３）。そして、その決定されたタイミングに基づいて立上げ動作が実行されて（ステップＳ４）、立上げ動作が終了した後に印刷が開始される（ステップＳ５）。
このような制御をおこなうのは、図７に示すように、前回ジョブにおける累積画像面積率が低い場合には、累積画像面積率が大きい場合に比べて、現像剤Ｇの撹拌を開始した直後のトナー帯電量の上昇が大きく、トナー帯電量が安定するまでの時間も長くなるためである。そのため、本実施の形態２では、累積画像面積率が低い場合には、累積画像面積率が大きい場合に比べて、立上げ動作時において現像剤Ｇの撹拌時間を長くとるように、撹拌開始するタイミングを早めて、前回ジョブにおける累積画像面積率に関わらず、印刷開始後のトナー帯電量を安定化させている。
なお、「画像面積率」とは、画像形成可能な範囲（面積）において画像が占める範囲であって、現像装置５Ｙで消費されるトナー量や、露光装置７で書き込まれる潜像の画素数にほぼ比例するものである。本実施の形態では、露光装置７の書込み動作から累積の「画像面積率」を制御部９０の記憶部に記憶して、その値に基づいて現像剤Ｇの撹拌タイミングを調整している。

以上説明したように、本実施の形態２における画像形成装置１００は、内部に収容された現像剤Ｇを撹拌する搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）を具備して、感光体ドラム１Ｙ（像担持体）の表面に形成された潜像を現像する現像装置５Ｙが設けられている。そして、印刷開始する指令を受けて印刷開始前に実行される装置１００の立ち上げ動作において、前回におこなわれた一連の印刷時に印刷されたすべての画像における累積画像面積率に応じて、立ち上げ動作時に搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）によって現像装置５Ｙの内部に収容された現像剤Ｇの撹拌を開始するタイミングを調整している。
これにより、印刷開始直後から印刷画像の画像濃度を安定化することができる。

＜実施の形態３＞
図８に示すように、実施の形態３における画像形成装置１００は、前記実施の形態１のものとは異なり、立ち上げ動作時における搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）の回転数が、印刷時における搬送スクリュ５５Ｙの回転数よりも小さくなるように、搬送スクリュ５５Ｙを駆動している。
詳しくは、現像モータ９２は、回転数可変型のモータであって、制御部９０による制御によって、立ち上げ動作時における搬送スクリュ５５Ｙの回転数が通常印刷時よりも小さくなるようにしている。
このような制御をおこなうのは、図９に示すように、搬送スクリュ５５Ｙの回転数が小さくなるほど、現像剤Ｇの撹拌開始後にトナー帯電量が最大値まで上昇する時間が短くなり、トナー帯電量が安定するまでの時間も短くなるためである。そのため、本実施の形態３では、立上げ動作時における搬送スクリュ５５Ｙの回転数を小さく設定して、トナー帯電量が早期に安定化するようにしている。そこれにより、立上げ動作に要する時間を短縮化することが可能になる。
そして、本実施の形態３における画像形成装置１００においても、前記各実施の形態のものと同様に、印刷開始直後から印刷画像の画像濃度を安定化することができる。

なお、本実施の形態３では、図８に示すように、立ち上げ動作時において搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）を回転駆動するときに、現像ローラ５１Ｙ（現像剤担持体）とともに感光体ドラム１Ｙ（像担持体）を回転駆動するとともに、現像ローラ５１Ｙに現像バイアスを印加している。
具体的に、立上げ動作時に現像モータ９２が駆動開始されて搬送スクリュ５５Ｙによる現像剤撹拌が開始されるのと同時に、回転駆動される現像ローラ５１Ｙに現像電源９７から現像バイアスが供給されるとともに、メインモータ９１による感光体ドラム１Ｙの回転駆動が開始される。
このような制御をおこなうことにより、立上げ動作時における現像剤撹拌時間が長くなっても、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇ中のトナーが消費されることになるため（感光体ドラム１Ｙ上に付着することになるため）、トナーがまったく消費されない場合に比べて、トナーの劣化を軽減することができる。そのため、トナー劣化による縦スジ画像（主に、感光体ドラム１Ｙに塗布される潤滑剤のムラに起因するものである。）の発生を軽減することができる。

＜実施の形態４＞
実施の形態４における画像形成装置１００も、前記各実施の形態のものと同様に、搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）が設置された現像装置５Ｙなどが設置されている。
そして、図１０を参照して、実施の形態４における画像形成装置１００は、印刷開始する指令を受けて印刷開始前に実行される装置１００の立ち上げ動作において、搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）によって現像装置５Ｙの内部に収容された現像剤Ｇの撹拌が開始されて、現像剤Ｇのトナー帯電量の変化量が所定値Ｘ以下になった後に印刷が開始される。
具体的に、図１０に示すように、まず、印刷開始の指令を受けると（ステップＳ１１）、立上げ動作が開始されて（ステップＳ１２）、立上げ動作中に搬送スクリュ５５Ｙの回転駆動が開始される（ステップＳ１３）。そして、現像剤Ｇのトナー帯電量が所定値Ｘ以下であるものと判別された場合に、トナー帯電量が安定して画像濃度も安定するものとして、立上げ動作を終了して印刷が開始される（ステップＳ１４、Ｓ１５）。
なお、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇのトナー帯電量は、現像装置５Ｙ内に設置した静電センサなどによって直接的に検知しても良いし、感光体ドラム１Ｙ上に現像した検知用トナー像の画像濃度を検出することで間接的に検知しても良い。
そして、本実施の形態４における画像形成装置１００においても、印刷開始直後から印刷画像の画像濃度を安定化することができる。

なお、前記各実施の形態では、転写装置としての２次転写ローラ７０及び２次転写ベルト７２と、中間転写体としての中間転写ベルト８と、を用いた画像形成装置１００に対して、本発明を適用した。これに対して、中間転写ベルトや中間転写ドラムなどの中間転写体を備えず、現像装置によって現像されたトナー像が形成される感光体ドラム（感光体）と、感光体ドラムの位置に搬送されるシートに対して感光体ドラム上のトナー像を転写するための転写ローラ、転写ベルトなどの転写装置と、を備えた装置、いわゆる直接転写方式の画像形成装置に対しても、本発明を適用することができる。
また、前記各実施の形態では、転写装置としての２次転写ローラ７０と２次転写ベルト７２とを用いた画像形成装置１００に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、転写装置としての２次転写ベルトが用いられておらず２次転写ローラのみが用いられた画像形成装置に対しても、本発明を適用することができる。
また、前記各実施の形態では、カラー画像を形成する画像形成装置１００に対して、本発明を適用した。これに対して、モノクロ画像のみを形成する画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。
また、前記各実施の形態では、現像装置５Ｙとしてトナーとキャリアとからなる２成分現像剤が収容されたものを用いたが、現像装置としてトナー（１成分現像剤）が収容されたものを用いることもできる。その場合、現像ローラ（現像剤担持体）は、感光体ドラム（像担持体）に接触するものとすることができる。
また、前記各実施の形態では、２つの搬送スクリュ５５Ｙ（撹拌部材）が水平方向に並設されていて、ドクターブレード５２Ｙが現像ローラ５１Ｙの上方に配置された現像装置５Ｙを用いた。しかし、現像装置の構成はこれに限定されることなく、例えば、１つ又は３つ以上の撹拌部材が設置された現像装置や、複数の撹拌部材が上下方向に並設されている現像装置や、ドクターブレードが現像ローラの下方に配置された現像装置に対しても、本発明を適用することができる。
また、前記各実施の形態では、定着装置８０の加熱手段としてヒータ８５を用いたが、定着装置の加熱手段はこれに限定されることなく、例えば、電磁誘導コイルや抵抗発熱体などを用いることもできる。
また、前記各実施の形態における構成や制御のうち、２つ以上を適宜に組み合わせることもできる。
そして、それらのような場合であっても、前記各実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体ドラム（像担持体、感光体）、
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ 現像装置、
５１Ｙ 現像ローラ（現像剤担持体）、
５５Ｙ 搬送スクリュ（撹拌部材）、
８０ 定着装置、
９０ 制御部、
１００ 画像形成装置（画像形成装置本体）。

特開２００４－３４７６６６号公報

Claims (8)

1. 内部に収容された現像剤を撹拌する撹拌部材を具備して、像担持体の表面に形成された潜像を現像する現像装置と、
   シート上に転写された未定着のトナー像を定着する定着装置と、
   を備え、
   印刷開始する指令を受けて印刷開始前に実行される装置の立ち上げ動作において、前記定着装置のウォーミングアップ動作が開始されて、前記ウォーミングアップ動作中に前記撹拌部材によって前記現像装置の内部に収容された現像剤の撹拌を開始することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ウォーミングアップ動作は、前記印刷開始する指令を受けた直後に開始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。
3. 内部に収容された現像剤を撹拌する撹拌部材を具備して、像担持体の表面に形成された潜像を現像する現像装置を備え、
   印刷開始する指令を受けて印刷開始前に実行される装置の立ち上げ動作において、前回におこなわれた一連の印刷時に印刷されたすべての画像における累積画像面積率に応じて、前記立ち上げ動作時に前記撹拌部材によって前記現像装置の内部に収容された現像剤の撹拌を開始するタイミングを調整することを特徴とする画像形成装置。
4. 前記累積画像面積率が低い場合には、前記累積画像面積率が大きい場合に比べて、前記開始するタイミングが早められることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 内部に収容された現像剤を撹拌する撹拌部材を具備して、像担持体の表面に形成された潜像を現像する現像装置を備え、
   印刷開始する指令を受けて印刷開始前に実行される装置の立ち上げ動作において、前記撹拌部材によって前記現像装置の内部に収容された現像剤の撹拌が開始されて、前記現像剤のトナー帯電量の変化量が所定値以下になった後に印刷が開始されることを特徴とする画像形成装置。
6. 前記立ち上げ動作時における前記撹拌部材の回転数が、印刷時における前記撹拌部材の回転数よりも小さくなるように、前記撹拌部材を駆動することを特徴とする請求項１～請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記現像装置は、前記像担持体に対向又は接触する現像剤担持体を具備し、
   前記立ち上げ動作時において前記撹拌部材を回転駆動するときに、前記現像剤担持体とともに前記像担持体を回転駆動するとともに、前記現像剤担持体に現像バイアスを印加することを特徴とする請求項１～請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記立ち上げ動作時において前記撹拌部材によって前記現像装置の内部に収容された現像剤の撹拌を開始してから、印刷開始された後も前記撹拌部材による撹拌が継続されることを特徴とする請求項１～請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。

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