画像形成装置
【課題】トナー担持体上のトナーを強制排出してトナー劣化による画像不良を防止するとともに、現像装置の駆動時間を必要最低限に抑えてトナー劣化を抑制可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像装置１６は現像クラッチ３０を介してメインモータ２５に接続されており、電源ＯＮ時またはスリープモードからの復帰時にリフレッシュ工程の実行が指示されると、絶対湿度に基づいてメインモータ駆動時間Ｘ、現像バイアス印加時間Ｙ、現像クラッチＯＮ時間Ｚが決定される。その後、現像クラッチ３０をＯＦＦとしたまま現像ローラ１６ａから感光体ドラム１４上にトナーを吐出し、所定時間後に現像クラッチ３０をＯＮとして現像装置１６を時間Ｚだけ駆動する。
【解決手段】現像装置１６は現像クラッチ３０を介してメインモータ２５に接続されており、電源ＯＮ時またはスリープモードからの復帰時にリフレッシュ工程の実行が指示されると、絶対湿度に基づいてメインモータ駆動時間Ｘ、現像バイアス印加時間Ｙ、現像クラッチＯＮ時間Ｚが決定される。その後、現像クラッチ３０をＯＦＦとしたまま現像ローラ１６ａから感光体ドラム１４上にトナーを吐出し、所定時間後に現像クラッチ３０をＯＮとして現像装置１６を時間Ｚだけ駆動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体ドラム及び現像装置を用いた画像形成装置に関し、特に非画像形成時において現像ローラ上のトナーをリフレッシュするリフレッシュ工程を実行可能な画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では、画像形成を繰り返し行う際に、特に画像上の印字率（画像形成可能な面積（用紙面積）に対する印字される面積の割合をいう。以下同じ。）が低い場合に、トナー担持体（現像ローラ）から静電潜像担持体（感光体ドラム）に飛翔して現像に用いられるトナーが少ないために現像装置内のトナー粒子の入れ替わりが少なくなる。その結果、外添剤の剥がれやトナー内への埋没等によりトナーが劣化して帯電特性が変化し、トナーが過剰に帯電して画像濃度低下やカブリが発生することがある。特に、カラー機のように複数個の現像装置を備えた画像形成装置においては、写真やグラフィック画像のように高い印字率の画像から文字やロゴマークのみのような低い印字率の画像まで対応する必要があり、現像装置毎の印字率のばらつきも大きくなる。
【０００３】
このような場合には、ベタ等の原稿印字率が高いパターンを印刷することにより現像ローラから感光体ドラム側に多量のトナーを飛翔させ、該トナーを記録媒体に転写させてトナーを消費することにより緩和することが可能ではあるが、長期にわたりベタパターンを印刷しないで放置した場合には、トナーの消費が行われないまま現像ローラ表面にトナー粒子が湿度等の影響により固着されてしまい、回復しないこともある。
【０００４】
そのため、従来からトナーの表面形状、材料または外添剤の適正化などにより、トナーの帯電制御能力が安定するように改良されてきてはいるが、トナーの帯電が過剰となり上述のような現象が生じるのを確実に防止するまでには至っていないのが現状である。上記のような課題を解決するために、現像ローラ上のトナーを強制排出する方法が種々提案されており、例えば特許文献１には、印字率が所定以下の場合に現像ローラ側から感光体ドラム側へトナーの強制吐出を行うとともに、トナー補給開始までのプリント枚数或いは現像駆動時間に基づいてトナー吐出量を補正する方法が提案されている。
【０００５】
しかし、特許文献１の方法を用いたとしても、低印字率の画像のみを印刷するユーザではトナー消費量に対する現像装置の駆動時間が長くなり、トナー劣化が進みやすくなる。また、電源ＯＮ時や省電力モード（スリープモード）からの復帰時に現像装置が駆動されるため、トナーが消費されずに現像装置内のトナーが攪拌されてトナーが劣化する。特に装置の使用頻度が低いユーザの場合、装置がすぐにスリープモードに入ってしまうため、定着温度が安定するまでの予備駆動が必要となるが、一般的に定着装置と現像装置は共通の駆動源に連結されているため必然的に現像装置の予備駆動時間も長くなる。
【０００６】
なお、特許文献２には、現像装置にクラッチを搭載し、像担持体の回転に応じてクラッチをＯＮ、ＯＦＦすることにより、像担持体へのトナー付着（カブリ）を抑制する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２７０８７８号公報
【特許文献２】特開平７−５７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２のように現像装置にクラッチを搭載することで、現像装置の不必要な駆動時間を削減してトナーの劣化を抑制できる。しかし、単にクラッチを用いて現像装置内のトナーの攪拌を制限するだけでは、装置を使用せず長時間放置した場合、立ち上げ直後の画像濃度が低下したり、現像ローラ上にスジが発生したりするという不具合が発生してしまう。これは、トナーが空気中の水分を吸収して凝集し易く、且つチャージアップし難くなるためであり、特に高温高湿環境下で顕著に発生する。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、トナー担持体上のトナーを強制排出してトナー劣化による画像不良を防止するとともに、現像装置の駆動時間を必要最低限に抑えてトナー劣化を抑制可能な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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、トナーを収容する筐体と、該筐体内のトナーを攪拌搬送する攪拌搬送部材と、該攪拌搬送部材により搬送されるトナーを担持して像担持体に供給するトナー担持体とを有し、像担持体表面に形成された静電潜像を現像する現像装置と、該現像装置及び前記像担持体を含む画像形成部を駆動する駆動源と、前記トナー担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加手段と、該バイアス印加手段及び前記現像装置の駆動を制御する制御手段と、を備え、非画像形成時に前記トナー担持体側から前記像担持体側へトナーを吐出するリフレッシュ工程を実行可能な画像形成装置において、前記制御手段は、前記リフレッシュ工程の実行時に少なくとも前記攪拌搬送部材の駆動を停止した状態で現像バイアスを印加するとともに、現像バイアスの印加開始後に前記攪拌搬送部材を所定時間駆動させることを特徴としている。
【００１０】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、前記攪拌搬送部材に同期させて前記トナー担持体を停止及び駆動することを特徴としている。
【００１１】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、前記リフレッシュ工程実行時以外の非画像形成時において前記現像装置の駆動を停止させ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、装置内部若しくは外部の温度及び湿度を検知する温湿度検知手段を備え、前記制御手段は、前記温湿度検知手段の検知結果から算出される絶対湿度に基づいて前記リフレッシュ工程の実行時における前記攪拌搬送部材の駆動時間を決定す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、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、該転写手段により記録媒体上に転写されたトナー像を加熱及び加圧する定着部材を有する定着装置と、前記定着部材の温度を検知する定着温度検知手段と、を備え、前記制御手段は、電源投入時またはスリープモードからの復帰時に前記定着温度検知手段及び前記温湿度検知手段の検知温度の差が所定温度以下であるとき前記リフレッシュ工程を実行することを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記現像装置は、クラッチを介して前記駆動源に接続されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の構成によれば、リフレッシュ工程の実行時に少なくとも攪拌搬送部材の駆動を停止した状態で現像バイアスを印加するとともに、現像バイアスの印加開始後に攪拌搬送部材を所定時間駆動させることにより、トナー吐出時に攪拌搬送部材からトナー担持体へのトナー供給が行われないため、トナー担持体上の劣化トナーが現像装置内のトナーに混合されることなく像担持体側へ効率的に吐出される。また、攪拌搬送部材の回転によるトナーの劣化も抑制することができる。
【００１６】
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、攪拌搬送部材に同期させてトナー担持体を停止及び駆動することにより、トナー担持体が停止した状態でトナー吐出が開始されるため、特に吸湿が顕著で劣化し易い、トナー担持体の筐体から露出した部分に付着したトナーを優先的に吐出することができる。
【００１７】
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、電源投入時やスリープモードからの復帰時における定着温度安定時間、連続印字時の紙間などの非画像形成時において現像装置の駆動を停止させることにより、現像装置の不必要な駆動を削減して内部のトナーに掛かる機械的ストレスを低減し、トナーの劣化を最小限に抑えることができる。また、リフレッシュ工程の実行により現像装置の駆動が長時間停止した場合の画像濃度低下や現像ローラ上のスジ発生も抑制できる。
【００１８】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成の画像形成装置において、温湿度検知手段の検知結果から算出される絶対湿度に基づいてリフレッシュ工程の実行時における攪拌搬送部材の駆動時間を決定することにより、攪拌搬送部材の駆動時間、若しくは攪拌搬送部材とトナー担持体の駆動時間を環境条件に応じた必要最低限の時間とすることができ、トナーの劣化をより一層抑制することができる。
【００１９】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の画像形成装置において、電源投入時またはスリープモードからの復帰時に定着温度検知手段及び温湿度検知手段の検知温度の差が所定温度以下であるときリフレッシュ工程を実行することにより、電源ＯＦＦ或いはスリープモードに入ってから長時間経過している場合のみリフレッシュ工程が実行される。従って、不必要なリフレッシュ工程の実行が抑制され、ユーザの待ち時間を短縮するとともに画像形成効率も向上できる。
【００２０】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１乃至第５のいずれかの構成の画像形成装置において、現像装置は、クラッチを介して駆動源に接続されることにより、現像装置を含む画像形成部が共通の駆動源に連結されている場合であっても、簡単な構成で現像装置の駆動を画像形成部の他の部分から独立して制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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、本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図１に示すように、画像形成装置（ここではモノクロプリンタ）１００は、積載された用紙を収容する給紙カセット２が本体下部に備えられている。この給紙カセット２の上方には、本体前方（図１の右側）から本体後方へ略水平に延び、更に上方へ延びて本体上面に形成された排紙部３に至る用紙搬送路４が形成されており、この用紙搬送路４に沿って上流側から順に、ピックアップローラ５、フィードローラ６、中間搬送ローラ７、レジストローラ対８、画像形成部９、定着部１０及び排出ローラ対１１が配置されている。
【００２２】
給紙カセット２には、用紙搬送方向後端部に設けられた回動支点１２ａによって、給紙カセット２に対して回動自在に支持された用紙積載板１２が備えられており、これによって積載された用紙がピックアップローラ５に押圧されるようになっている。また、給紙カセット２の前方部には、フィードローラ６に圧接するようにリタードローラ１３が配設されており、ピックアップローラ５によって複数枚の用紙が同時に給装された場合には、フィードローラ６とリタードローラ１３とによって用紙が捌かれ、最上位の１枚のみが搬送されるよう構成されている。
【００２３】
そして、フィードローラ６とリタードローラ１３とによって捌かれた用紙は、中間搬送ローラ７によって搬送方向を装置後方へと変えられてレジストローラ対８へと搬送され、レジストローラ対８によってタイミングを調整されて画像形成部９へと搬送される。
【００２４】
画像形成部９は、電子写真プロセスによって用紙上に所定のトナー像を形成するものであり、図１において時計方向に回転可能に軸支された像担持体である感光体ドラム１４と、この感光体ドラム１４の周囲に配置される帯電装置１５、現像装置１６、クリーニング装置１７、用紙搬送路４を挟んで感光体ドラム１４に対向するように配置される転写ローラ１８及び感光体ドラム１４の上方に配置されるレーザ走査ユニット（ＬＳＵ）１９から構成されており、現像装置１６の上方には、必要に応じて現像装置１６へトナーを補給するトナーコンテナ２０が配置されている。
【００２５】
感光体ドラム１４は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものである。感光層を形成する感光材料としては、アモルファスシリコン感光体や有機感光体（ＯＰＣ感光体）が用いられる。帯電装置１５には、コロナ放電帯電器を用いたスコロトロン帯電装置が用いられており、開口部が感光体ドラム１４に対向するように配置された断面コ字状の金属製のシールドケース内部には、タングステンやステンレス等で構成される放電部材であるコロナワイヤ及びグリッドが設けられており、このコロナワイヤ及びグリッドに所定の帯電バイアスを印加してコロナ放電を発生させ、電子の量をコントロールすることにより、感光体ドラム１４の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電される。
【００２６】
次いで、レーザ走査ユニット（ＬＳＵ）１９からのレーザビームにより感光体ドラム１４上を露光して帯電を減衰させ、感光体ドラム１４の表面に入力された画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、現像装置１６により静電潜像にトナーを付着させて感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム１４上に形成されたトナー像は、転写ローラ１８により感光体ドラム１４と転写ローラ１８とのニップ部（転写位置）に供給された用紙へと転写される。
【００２７】
トナー像が転写された用紙は感光体ドラム１４から分離され、定着部１０に向けて搬送される。この定着部１０は、画像形成部９の用紙搬送方向下流側に配置されており、加熱ローラ２１及び加熱ローラ２１に圧接される加圧ローラ２２を備えている。画像形成部９においてトナー像が転写された用紙は、加熱ローラ２１と加圧ローラ２２とのニップ部を通過することによって加熱及び加圧され、用紙に転写されたトナー像が定着される。また、定着部１０内には加熱ローラ２１の表面温度を検知する定着サーミスタ２３が設けられている。
【００２８】
定着部１０を通過した用紙は排出ローラ対１１によって排紙部３に排出される。一方、感光体ドラム１４の表面に残留しているトナーはクリーニング装置１７により除去される。そして、感光体ドラム１４は除電装置（図示せず）により除電された後、帯電装置１５によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われることとなる。また、装置設置環境（機械周辺環境）を測定する目的で、トナーコンテナ２０の上方に機外温湿度センサ２４が配置されている。
【００２９】
そして、画像形成装置１００は、記録媒体への非転写時、例えば、画像形成装置を電源オフ状態やスリープ（省電力）モードからコピー開始状態まで立ち上げる際、或いは所定枚数の印刷が行われた時に、現像装置１６内の現像ローラ１６ａ上のトナーを感光体ドラム１４側に吐出するリフレッシュ工程を実行可能に構成されている。
【００３０】
図２は、現像装置の側面断面図である。図２に示すように、現像装置１６は、磁性トナーから成る一成分現像剤が収容されるケーシング３１ａと、ケーシング３１ａに収容された現像剤が外部に漏れないように封止するカバー３１ｂとから構成される筐体３１内に、第１スパイラル部材３２、第２スパイラル部材３３、現像ローラ１６ａ、規制ブレード３６が備えられている。
【００３１】
ケーシング３１ａの内部は、長手方向に延在する仕切板３７によって第１貯留室３８と第２貯留室３９とに区画されており、第１貯留室３８には第１スパイラル部材３２が、第２貯留室３９には第２スパイラル部材３３がそれぞれ配設されている。また、仕切板３７は、ケーシング３１ａの長手方向（紙面方向）両端部には設けられておらず、この部分が第１貯留室３８と第２貯留室３９の間をトナーが移動する通路（トナー受け渡し部）となっている。
【００３２】
第１スパイラル部材３２及び第２スパイラル部材３３は、それぞれ回転軸３２ａ、３３ａと、その外周面に一体形成された螺旋羽３２ｂ、３３ｂから構成され、互いに略平行となるようにケーシング３１ａ内に回転可能に軸支されており、第１スパイラル部材３２及び第２スパイラル部材３３が所定方向に回転することによって第１貯留室３８及び第２貯留室３９内のトナーを循環搬送するように構成されている。
【００３３】
また、ケーシング３１ａの内壁面にはトナー量検知センサ（図示せず）が配置されており、トナー量検知センサ４１の検出結果に応じてケーシング３１ａ内にトナーを補給できるように、カバー３１ｂにはトナーコンテナ２０（図１参照）からトナーが供給されるトナー補給口（図示せず）が設けられている。
【００３４】
現像ローラ１６ａは、第１スパイラル部材３２及び第２スパイラル部材３３と略平行となるように第１貯留室３８内に回転可能に軸支されている。この現像ローラ１６ａには、内面に永久磁石から成る磁界発生部材（図示せず）が固定されたマグネットローラが使用されており、磁界発生部材の磁力により現像ローラ１６ａの表面にトナーが付着（担持）されてトナー層が形成される。そして、所定の現像域において現像ローラ１６ａに付着したトナーが、感光体ドラム１４の表面電位と現像ローラ１６ａに印加される現像バイアスとの電位差により感光体ドラム１４へと飛翔して感光層に付着し、感光体ドラム１４表面にトナー像が形成される。
【００３５】
規制ブレード３６は、感光体ドラム１４に供給するトナー量、すなわち現像ローラ１６ａへのトナー付着量を規制するものであり、例えばＳＵＳ３０３等の非磁性体のＳＵＳ（ステンレス）が用いられる。そして、規制ブレード３６は、その先端と現像ローラ１６ａとの間に所定の隙間が形成されるように配設されており、この規制ブレード３６と現像ローラ１６ａとの隙間によって現像ローラ１６ａへのトナー付着量が規制され、現像ローラ１６ａの表面には数百ミクロンのトナー薄層が形成される。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。カウンタ９５は、印刷枚数を積算してカウントする。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。
【００３９】
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、定着部１０、帯電装置１５、現像装置１６、レーザ走査ユニット１９、トナーコンテナ２０、機外温湿度センサ２４、メインモータ２５、現像クラッチ３０、画像入力部４０、バイアス制御回路４１、操作部５０等が挙げられる。
【００４０】
メインモータ２５は、制御部９０からの制御信号に応じて定着部１０、感光体ドラム１４、現像装置１６、クリーニング装置１７、転写ローラ１８等を駆動する。メインモータ２５は現像クラッチ３０を介して現像装置１６と接続されており、制御部９０からの制御信号に応じて現像クラッチ３０を断続させることにより、現像装置１６の駆動を定着部１０、感光体ドラム１４、クリーニング装置１７、転写ローラ１８等から独立して制御可能となっている。現像クラッチ３０としては、電流のＯＮ／ＯＦＦにより駆動力を伝達、遮断する電磁クラッチが用いられる。
【００４１】
画像入力部４０は、画像形成装置１００が図１に示すようなプリンタである場合、パーソナルコンピュータ等から送信される画像データを受信する受信部であり、画像形成装置１００が複写機である場合、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤ等から構成される画像読取部である。画像入力部４０より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部９４に送出される。
【００４２】
バイアス制御回路４１は、帯電バイアス電源４２、現像バイアス電源４３、転写バイアス電源４４と接続され、制御部９０からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものであり、これらの各電源はバイアス制御回路４１からの制御信号によって、帯電装置１５、現像ローラ１６ａ、転写ローラ１８に所定のバイアスを印加する。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
本発明の画像形成装置では、リフレッシュ工程実行時を除く非画像形成時（電源ＯＮ時やスリープモードからの復帰時における定着温度安定時間、連続印字時の紙間など）に現像クラッチ３０を切り、現像装置１６の駆動を停止させる。これにより、現像装置１６の不必要な駆動を極力削減して内部のトナーに掛かる機械的ストレスを低減し、トナーの劣化を最小限に抑えることができる。
【００４６】
なお、現像装置１６を長時間駆動させずに放置した場合、現像ローラ１６ａ上のトナーが吸湿により劣化して立ち上げ直後の画像濃度が低下したり、トナーの凝集により現像ローラ１６上のトナー薄層にスジが発生したりする。そこで、本発明では電源投入時（装置立ち上げ時）またはスリープモードからの復帰時にリフレッシュ工程を実行することで、上記の不具合を防止することとしている。
【００４７】
図４は、リフレッシュ工程におけるメインモータ、現像クラッチ、現像バイアス、帯電バイアス、レーザ露光、及び転写バイアス（クリーニングバイアス）のＯＮ／ＯＦＦタイミングを示すタイミングチャートの一例である。必要に応じて図１〜図３を参照しながら図４を用いて本発明のリフレッシュ工程の実行手順について説明する。なお、ここでは正帯電トナーを用いる場合について説明する。
【００４８】
リフレッシュ工程の実行が指示されると、図４に示すように、メインモータ２５がＯＮとなり、感光体ドラム１４、クリーニング装置１７及び転写ローラ１８が回転を開始する。これと同時に帯電装置１５に印加される帯電バイアスがＯＮとなり、感光体ドラム１４の表面が一様に正帯電される。次に、レーザ走査ユニット１９によるレーザ露光がＯＮとなり、感光体ドラム１４表面の帯電を部分的に減衰する。そして、ほぼ同時に現像ローラ１６ａに印加されるトナーと同極性（正）の現像バイアスもＯＮとなる。
【００４９】
このレーザ露光領域（帯電減衰領域）が感光体ドラム１４の回転により現像ローラ１６ａに対向する位置に来ると、現像ローラ１６ａ上のトナーは現像バイアスに反発してレーザ露光領域に付着する。これにより、感光体ドラム１４上に図５に示すようなトナー吐出パターンＴが形成される。トナー吐出パターンＴは、現像ローラ１６ａ（図１参照）の現像領域の幅Ｈと、ドラム周方向の印字長さ（トナー吐出長）Ｌとを２辺とする矩形状であり、トナー吐出長Ｌは図４におけるレーザ露光時間（＝現像バイアスＯＮ時間Ｙ）によって決まる。なお、現像バイアスＯＮ時間Ｙの決定方法については後述する。
【００５０】
現像バイアスがＯＮとなった時点では現像クラッチ３０はＯＦＦであるため、現像装置１６内の現像ローラ１６ａや第１スパイラル部材３２、第２スパイラル部材３３は停止している。そのため、現像ローラ１６ａ上の、特に吸湿して劣化度合いの高いケーシング３１ａから露出した部分のトナーが先に感光体ドラム１４側へ吐出される。また、第１スパイラル部材３２及び第２スパイラル部材３３が停止しているため、ケーシング３１ａ内のトナーが現像ローラ１６ａ付近に送り込まれて劣化トナーと共に排出される不都合も抑制できる。その後、所定時間ｔ１（ここでは５００ｍｓｅｃ）が経過して現像ローラ１６ａ上の劣化トナーが十分に吐出されてから現像クラッチ３０がＯＮとなり、現像装置１６内のトナーの攪拌が開始される。
【００５１】
また、現像クラッチ３０のＯＦＦにより第１スパイラル部材３２、第２スパイラル部材３３のみを停止させる構成も可能である。この場合、トナー吐出開始時に現像ローラ１６ａが回転するため、トナーケーシング３１ａから露出した部分のトナーの一部がケーシング３１ａ内に戻ることになるが、スパイラル部材３２及び３３によって現像ローラ１６ａにトナーが新たに送り込まれないため、現像ローラ１６ａ上の劣化トナーとケーシング３１ａ内のトナーとの混合が抑制される。つまり、トナー吐出開始時に少なくとも第１スパイラル部材３２、第２スパイラル部材３３の回転を停止することで、トナーの帯電性や流動性を良好に維持することができる。
【００５２】
現像クラッチＯＮ時間Ｚは、現像装置１６内のトナーの帯電が安定する時間だけ確保すれば良いが、現像ローラ１６ａ上の劣化トナーが現像装置１６内に混ざり込まないため、トナーの帯電立ち上がりが早まり、攪拌時間を短縮することができる。また、攪拌による熱の発生やトナーの凝集も抑制され、トナーの劣化も抑制することができる。さらに、環境条件、特に湿度条件に応じて現像クラッチＯＮ時間Ｚを変更することにより、トナー劣化を抑制しつつ装置の立ち上げ直後の濃度を維持できる。即ち、トナーがチャージアップし難い高湿条件下ではＺを長くとり、トナーがチャージアップし易い低湿条件下ではＺを短縮することで、現像装置１６をトナーの帯電が安定する必要最低限の時間だけ駆動させることができる。
【００５３】
一方、感光体ドラム１４においては、帯電装置１５によってドラム表面が繰り返し帯電されることで酸化されると、ドラム表面の親水性が増し、空気中の水分を吸着し易くなる。そして、帯電装置１５の放電により発生したＮＯｘやＳＯｘ等の水溶性のイオン生成物が付着することにより、感光体ドラム表面の抵抗が低下する。これにより、感光体ドラム表面に形成された静電潜像のエッジ部で電位の横流れが起こり、いわゆる「像流れ現象」が発生する。
【００５４】
そこで、現像ローラ１６ａから吐出されたトナーを用いて感光体ドラム１４を研磨するドラムリフレッシュを実行する。具体的には、感光体ドラム１４上に吐出された研磨材を含むトナーをクリーニング装置１７によって回収する際、クリーニングローラ（摺擦ローラ）を感光体ドラム１４に対し速度差を持って回転させることで感光体ドラム１４の表面を研磨し、ドラム表面の水分や汚染物質をトナーと共に除去する。
【００５５】
なお、転写ローラ１８にはトナー吐出パターンＴの付着を防止するためにトナーと同極性（正）の転写バイアス（転写逆バイアス）が現像バイアスのＯＮとほぼ同時に印加される。転写逆バイアスのＯＮ状態は、現像クラッチ３０がＯＦＦとなってから所定時間ｔ２（ここでは１ｓｅｃ）だけ遅れてＯＦＦとなる。
【００５６】
次に、転写ローラ１８にトナーと逆極性（負）のクリーニングバイアス（転写正バイアス）を所定時間ｔ３だけ印加する。これにより、転写ローラ１８に付着した逆帯電トナーがクリーニングバイアスに反発して感光体ドラム１４側に移動する。トナーと逆極性のクリーニングバイアスの印加時間ｔ３は、転写ローラ１８が１回転するのに要する時間以上（ここでは１ｓｅｃ）とすることが好ましい。続いて再びトナーと同極性（正）のクリーニングバイアス（転写逆バイアス）を印加すると、今度は転写ローラ１８に付着した正帯電トナーがクリーニングバイアスに反発して感光体ドラム１４側に移動する。
【００５７】
そして、所定時間Ｘが経過した後、メインモータ２５をＯＦＦにし、同時にクリーニングバイアスをＯＦＦしてリフレッシュ工程を終了する。なお、メインモータ駆動時間Ｘは定着部１０の定着温度が安定する時間（以下、定着安定時間という）、及びクリーニング装置１７によるドラムリフレッシュに必要な時間を考慮して決定される。例えば、像流れ現象が発生し易い高湿条件下ではＸを定着安定時間よりも長くとってドラムリフレッシュを十分に行えば良く、像流れ現象が発生し難い低湿条件下ではＸを定着安定時間とすれば良い。
【００５８】
次に、リフレッシュ工程におけるメインモータ駆動時間Ｘ（ｓｅｃ）、現像バイアス印加時間Ｙ（ｍｓｅｃ）を決定する方法について説明する。メインモータの駆動時間Ｘ及び現像バイアス印加時間Ｙの設定例を表１に示す。設定条件はＲＯＭ９２（或いはＲＡＭ９３）内に格納されている。
【００５９】
【表１】
【００６０】
表１から、メインモータ駆動時間Ｘは、絶対湿度（ＨＵＭＩＤ）が１５０〜２４９のとき基準値１５０ｓｅｃに設定されており、像流れ現象が発生し易い絶対湿度２５０以上では適切なドラムリフレッシュ時間を確保するため１８０ｓｅｃ（基準値＋３０ｓｅｃ）に設定されている。また、像流れ現象が発生し難い絶対湿度１４９以下ではドラムリフレッシュに要する時間よりも定着部１０の温度安定に要する時間の方が長くなるため、定着安定時間に設定されている。
【００６１】
現像バイアス印加時間Ｙは、現像ローラ１６ａの線速によって２段階に設定されている。線速２３０ｍｍ／ｓｅｃの場合、絶対湿度（ＨＵＭＩＤ）が１５０〜２４９のとき基準値５４０ｍｓｅｃに設定されており、トナー吐出長Ｌ（図５参照）は２３０（ｍｍ／ｓｅｃ）×０．５４（ｓｅｃ）≒１２４ｍｍとなる。そして、トナーが吸湿し易い絶対湿度２５０以上ではトナー吐出量を多くする必要があるため８１０ｍｓｅｃ（基準値の３／２倍）に設定されている。また、トナーが吸湿し難い絶対湿度１４９以下ではトナー吐出量を少なくできるため２７０ｍｓｅｃ（基準値の１／２倍）に設定されている。
【００６２】
また、線速１７８ｍｍ／ｓｅｃの場合、絶対湿度（ＨＵＭＩＤ）が１５０〜２４９のとき基準値６９８ｍｓｅｃに設定されており、トナー吐出長Ｌは１７８（ｍｍ／ｓｅｃ）×０．６９８（ｓｅｃ）≒１２４ｍｍとなる。即ち、線速２３０ｍｍ／ｓｅｃの場合とトナー吐出長Ｌが等しくなるように設定されている。絶対湿度２５０以上、及び絶対湿度１４９以下についても線速２３０ｍｍ／ｓｅｃの場合と同様（基準値の３／２倍、１／２倍）である。
【００６３】
次に、現像クラッチＯＮ時間Ｚ（ｍｓｅｃ）を決定する方法について説明する。図６は、画像形成装置をＨ／Ｈ（高温高湿）条件（３２．５℃／８０％）に２０時間放置した後、装置の立ち上げ（電源ＯＮ）直後に印刷された基準画像（ベタパッチ）の画像濃度（ＩＤ；イメージデンシティ）と現像駆動時間との関係を示すグラフである。図６に示すように、Ｈ／Ｈ条件に長時間放置された場合、現像ローラ１６ａ上のトナーが吸湿して劣化しているため、装置の立ち上げ直後に現像装置１６を予備駆動させずに画像形成を開始した場合は基準画像のＩＤが０．９８まで低下している。また、現像装置１６を予備駆動させると基準画像のＩＤは徐々に高くなり、約４０ｓｅｃの駆動で画像濃度が１．２５付近で安定している。そして、装置の立ち上げ直後に基準濃度（ＩＤ＝１．２）の画像を出力するためには３０ｓｅｃの現像駆動時間が必要であることがわかる。
【００６４】
図７は、Ｎ／Ｎ（常温常湿）条件（２３℃／５０％）に４８時間放置した後、装置の立ち上げ（電源ＯＮ）直後に印刷された基準画像（ベタパッチ）の画像濃度（ＩＤ；イメージデンシティ）と現像駆動時間との関係を示すグラフである。図７の場合、図６に比べて吸湿による現像ローラ１６ａ上のトナーの劣化度合いは低いため、現像装置１６を予備駆動させなかった場合でも基準画像のＩＤは１．１８である。また、約１０ｓｅｃの駆動で画像濃度が１．３５付近で安定し、装置の立ち上げ直後に基準濃度（ＩＤ＝１．２）の画像を出力するためには１ｓｅｃ程度の現像駆動時間で足りることがわかる。
【００６５】
ここで、Ｈ／Ｈ条件は絶対湿度３００、Ｎ／Ｎ条件は絶対湿度１００〜１５０に相当するため、図６及び図７に基づいて絶対湿度と現像クラッチＯＮ時間Ｚとの関係を決定すれば良い。図８は、絶対湿度から現像クラッチＯＮ時間Ｚを決定する制御例を示すグラフである。図８においては、現像クラッチＯＮ時間Ｚは絶対湿度（ＨＵＭＩＤ）が１５０を超えないときは現像バイアス印加時間Ｙよりも１ｓｅｃだけ長く設定される。そして、絶対湿度１５０〜３００までは絶対湿度の増加に比例して現像クラッチＯＮ時間Ｚを徐々に長くし、絶対湿度が３００を超えると３５ｓｅｃ（固定値）に設定される。現像クラッチＯＮ時間Ｚの設定条件は、メインモータ駆動時間Ｘ及び現像バイアス印加時間Ｙの設定条件と同様にＲＯＭ９２（或いはＲＡＭ９３）内に格納されている。
【００６６】
図９は、絶対湿度に基づいてリフレッシュ工程の実行条件を決定する制御例を示すフローチャートである。必要に応じて図１〜図８を参照しながら、図９のステップに従い本発明のリフレッシュ工程の実行手順について説明する。なお、図９では、電源投入直後或いはスリープモードからの復帰直後で、且つ定着温度と環境温度との差が所定温度（ここでは５０℃）以内の場合にリフレッシュ工程を実行するものとする。
【００６７】
先ず、画像形成装置の電源がＯＮされるか、またはコピー、プリント命令やＦＡＸ受信等によりスリープモードから復帰すると（ステップＳ１）、制御部９０は定着サーミスタ２３により検知された定着温度Ｔ１と機外温湿度センサ２４により検知された機外温度Ｔ２の差Ｔ１−Ｔ２が５０℃以下であるか否かが判断される（ステップＳ２）。Ｔ１−Ｔ２≦５０である場合はリフレッシュ工程が開始され、制御部９０はＲＯＭ９２（或いはＲＡＭ９３）に格納された設定条件（表１及び図８参照）及び機外温湿度センサ２４により検知された温湿度から算出される絶対湿度に基づいて、メインモータ駆動時間Ｘ、現像バイアスＯＮ時間Ｙ、及び現像クラッチＯＮ時間Ｚを決定する（ステップＳ３）。
【００６８】
次に、メインモータ２５がＯＮとなり、同時に帯電装置１５に印加される帯電バイアスがＯＮとなってドラム表面が一様に帯電される（ステップＳ４）。さらに、レーザ走査ユニット１９による露光が所定時間（＝現像バイアスＯＮ時間Ｙ）だけＯＮとなり感光体ドラム１４上にレーザ露光領域が形成され、現像ローラ１６ａに印加される現像バイアスがＯＮとなって現像ローラ１６ａ上のトナーがレーザ露光領域に移動する。
【００６９】
このとき、現像クラッチはＯＦＦ状態であり現像ローラ１６ａ及びスパイラル部材３２、３３は停止しているため、現像ローラ１６ａ上の劣化トナーのみが感光体ドラム１４上に吐出される。そして、転写ローラ１８へ印加される転写バイアスがＯＮとなる（ステップＳ６）。ここでは転写ローラ１８へのトナーの付着を防止するためにトナーと同極性の転写逆バイアス（正バイアス）が印加される。従って、感光体ドラム１４上へ吐出されたトナーは転写ローラ１８に付着することなくクリーニング装置１７へ搬送され、クリーニングローラ（摺擦ローラ）による感光体ドラム１４の研磨に利用された後、ドラム表面の汚れや水分と共に回収される。
【００７０】
次に、所定時間経過後（図４では５００ｍｓｅｃ後）に現像クラッチ３０がＯＮされて現像ローラ１６ａ及びスパイラル部材３２、３３が回転を開始し、現像装置１６内のトナーの帯電が安定するまで攪拌される（ステップＳ７）。また、現像バイアスＯＮから時間Ｙが経過後、現像バイアスをＯＦＦとする（ステップＳ８）。続いて現像クラッチ２５のＯＮから時間Ｚが経過後、現像クラッチ２５をＯＦＦとする（ステップＳ９）。
【００７１】
さらに、転写ローラ１８に印加するバイアスを転写逆バイアスからトナーと逆極性の転写正バイアス（負バイアス）に切り換えて転写ローラ１８に付着した逆帯電トナーを感光体ドラム１４側に移動させた後、再び転写逆バイアスに切り換えて転写ローラ１８に付着した正帯電トナーを感光体ドラム１４側に移動させる（ステップＳ１０）。その後、メインモータ２５のＯＮから時間Ｘが経過後、メインモータ２５をＯＦＦとし、同時に転写バイアスもＯＦＦとしてリフレッシュ工程を終了する（ステップＳ１０）。なお、ステップＳ２においてＴ１−Ｔ２＞５０である場合は、電源ＯＦＦ或いはスリープモードに入って短時間しか経過していないためリフレッシュ工程を実行せずに処理を終了する。
【００７２】
上記制御によれば、リフレッシュ工程実行時に現像装置１６を駆動させずにトナー吐出を行うため、現像ローラ１６ａ上の劣化トナーを優先的に除去することができる。また、現像装置１６内のトナーの帯電を安定させるために必要最低限の時間だけ現像装置１６を駆動させた後、再び現像装置１６の駆動を停止するため、現像装置１６の不必要な駆動によるトナーの劣化を抑制することができる利便性の高い画像形成装置となる。
【００７３】
また、絶対湿度に基づいてメインモータ駆動時間Ｘ、現像バイアス印加時間Ｙ、及び現像クラッチＯＮ時間Ｚを可変させることで、リフレッシュ工程実行時間、及びリフレッシュ工程中のトナー吐出量、現像剤攪拌時間が絶対湿度に応じた必要最小限の時間となる。従って、環境条件に応じてトナーの劣化をより一層抑制できるとともに、リフレッシュ工程によるユーザの待ち時間も短縮できる。
【００７４】
なお、機外温湿度センサ２４により検知される機外温湿度の所定時間当たり（例えば過去３０分間）の平均温度及び平均湿度を算出し、算出された平均温度と平均湿度に基づいて絶対湿度を設定しても良い。この制御によれば、リフレッシュ条件の決定に温湿度の平均値を用いるので、使用環境条件がより正確に反映された適切なリフレッシュ条件を決定可能となる。
【００７５】
その他本発明は、上記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、図４及び図９に示したリフレッシュ工程では、メインモータ２５のＯＮタイミングと帯電バイアスのＯＮタイミング、及び現像バイアスのＯＮタイミングとレーザ露光のＯＮタイミングをほぼ同時としているが、これに限らず、例えばメインモータをＯＮした後、所定時間経過後に帯電バイアスをＯＮしても良い。また、現像バイアスのＯＮタイミングについても、レーザ露光により形成されたレーザ露光領域が感光体ドラム１４の回転によって現像ローラ１６ａに対向する位置に移動する前であれば特に制限はない。さらに、転写バイアスのＯＮタイミングについても感光体ドラム１４上に吐出されたトナーが転写ローラ１８に対向する位置まで移動する前であれば良く、転写逆バイアス及び転写正バイアスの切り換え回数についても任意に設定可能である。
【００７６】
また、上記実施形態では現像クラッチ３０を用いることで現像装置１６の駆動を独立して制御可能としたが、現像装置１６を駆動するサブモータをメインモータ２５とは別個に設ける構成としても良い。また本発明は、図１に示したようなモノクロプリンタに限らず、デジタル複合機やアナログ方式のモノクロ複写機、タンデム式やロータリー現像式のカラー複写機及びプリンタ、ファクシミリ等の種々の画像形成装置に適用できるのはもちろんである。
【実施例１】
【００７７】
リフレッシュモード実行時における印字率（単位時間当たりのトナー消費量）と現像スジ発生との関係について調査した。評価方法としては、試験機（京セラミタ社製ＫＭ−５０３５）を用い、環境温度（機外温度）が１８℃、２３℃、及び２８℃の条件下で、印字率１％、２％、３％及び６％のテスト画像を非通紙状態で２４時間連続印字した後の現像ローラ表面におけるスジの発生を目視により観察した。結果を表２に示す。なお、表２中のブレード温度とは、連続印字中における現像装置１６の規制ブレード３６（図２参照）付近の温度（穂切り部温度）を示している。
【００７８】
【表２】
【００７９】
表２から明らかなように、印字率１％の場合、環境温度２３℃（ブレード温度３６℃）において現像ローラ上にスジが１本、環境温度２８℃（ブレード温度４１℃）においてスジが４本発生した。また、印字率２％の場合、環境温度２８℃（ブレード温度４１℃）においてスジが１本発生した。一方、印字率３％及び６％では環境温度２８℃（ブレード温度４１℃）においてもスジは発生しなかった。この結果より、印字率が低くなるほど、また環境温度（ブレード温度）が高くなるほどスジが発生し易くなることが確認された。
【実施例２】
【００８０】
現像クラッチを搭載した本発明の画像形成装置、及び実施例１で用いた現像クラッチを搭載しない画像形成装置（比較例）を用いて単位時間当たりのトナー消費量と現像ローラ上のスジの抑制効果について評価した。評価方法は、本発明及び比較例の画像形成装置でスリープモードからの復帰後にテスト画像（印字率５％）の５枚連続印字の繰り返しをシミュレーションし、単位時間当たりのトナー消費量（５枚印字時のトナー消費量／スリープモード復帰から印字終了までの現像駆動時間）を算出した。結果を図１０に示す。同様に、実施例１の各条件における単位時間当たりのトナー消費量も計算し、図１０中に併せてプロットした。
【００８１】
実施例１の結果より、印字率１％（図に◇で表示）ではブレード温度３６℃、及び４１℃でスジが発生し、印字率２％（図に△で表示）ではブレード温度４１℃でスジが発生し、印字率３％（図に□で表示）及び印字率６％（図に○で表示）ではスジは発生していないことから、現像ローラ上にスジが発生するか否かの境界線は図の実線Ａのようになる。つまり、実線Ａより下の領域ではスジ発生のリスクが高くなると考えられる。
【００８２】
そして、現像クラッチを搭載した本発明における単位時間当たりのトナー消費量は図の一点鎖線Ｂのようになり、ブレード温度に関係なくスジは発生しない。一方、現像クラッチのない比較例における単位時間当たりのトナー消費量は破線Ｃとなり、ブレード温度が３５℃を超えるとスジ発生のリスクが高くなることがわかる。この結果より、現像クラッチを搭載して現像装置の駆動時間を削減することで、高温高湿条件下においてもトナー劣化を抑制し、現像ローラ上のスジ発生を低減できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、非画像形成時にトナー担持体側から像担持体側へトナーを吐出するリフレッシュ工程を実行可能な画像形成装置に利用可能であり、リフレッシュ工程の実行時に少なくとも攪拌搬送部材の駆動を停止した状態で現像バイアスを印加するとともに、現像バイアスの印加開始後に攪拌搬送部材を所定時間駆動させるものである。
【００８４】
これにより、現像ローラ上の劣化トナーを像担持体側へ効率的に吐出し、且つ攪拌搬送部材の回転によるトナーの劣化も抑制可能な画像形成装置を提供することができる。さらに、攪拌搬送部材に同期させてトナー担持体を停止及び駆動させることで、トナー担持体上の劣化トナーをより効率的に吐出可能となる。
【００８５】
また、リフレッシュ工程実行時以外の非画像形成時において現像装置の駆動を停止させることでトナーの攪拌時間がより短縮されるため、トナーの劣化を一層効果的に抑制できる。このとき、現像装置が長時間停止すると装置の立ち上がり直後に画像濃度の低下やトナー担持体上にスジが発生することがあるが、リフレッシュ工程において攪拌搬送部材を所定時間回転させることでトナーの帯電が安定化するため濃度低下やスジの発生も抑制することができる。現像装置を独立して制御する簡便且つ低コストな方法として、クラッチを介して現像装置と駆動源とを連結する方法が挙げられる。
【００８６】
また、絶対湿度に基づいてリフレッシュ工程の実行時における攪拌搬送部材の駆動時間を決定することにより、攪拌搬送部材の駆動時間、若しくは攪拌搬送部材とトナー担持体の駆動時間を環境条件に応じた必要最低限の時間とすることができ、トナーの劣化をより一層抑制することができる。
【００８７】
また、定着温度と環境温度との温度差によって装置停止からの経過時間を判断し、電源投入後またはスリープモードからの復帰時に温度差が所定温度以下であるときリフレッシュ工程を実行するようにすれば、電源ＯＦＦ或いはスリープモードに入って短時間しか経過していない場合に過度のリフレッシュ実行を制限することができ、装置の使用状況に応じた必要十分なリフレッシュを実行できる画像形成装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】は、本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図２】は、現像装置の内部構造を示す側面断面図である。
【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、リフレッシュ工程におけるメインモータ、現像クラッチ、現像バイアス、転写バイアス、帯電バイアス及びレーザ露光のＯＮ／ＯＦＦタイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図５】は、本発明に用いられるトナー吐出パターンの一例を示す図である。
【図６】は、画像形成装置をＨ／Ｈ条件に２０時間放置した後、装置の立ち上げ直後に印刷された基準画像の画像濃度と現像駆動時間との関係を示すグラフである。
【図７】は、画像形成装置をＮ／Ｎ条件に４８時間放置した後、装置の立ち上げ直後に印刷された基準画像の画像濃度と現像駆動時間との関係を示すグラフである。
【図８】は、絶対湿度から現像クラッチＯＮ時間Ｚを決定する制御例を示すグラフである。
【図９】は、本発明の画像形成装置におけるリフレッシュ工程の実行例を示すフローチャートである。
【図１０】は、本発明及び比較例における単位時間当たりのトナー消費量、及び現像ローラ上のスジ発生リスクを比較したグラフである。
【符号の説明】
【００８９】
１０ 定着部
１４ 感光体ドラム（像担持体）
１５ 帯電装置
１６ 現像装置
１６ａ 現像ローラ（トナー担持体）
１７ クリーニング装置
１８ 転写ローラ（転写手段）
２０ トナーコンテナ
２３ 定着サーミスタ（定着温度検知手段）
２４ 機外温湿度センサ（温湿度検知手段）
２５ メインモータ（駆動源）
３０ 現像クラッチ
３２ 第１スパイラル部材（攪拌搬送部材）
３３ 第２スパイラル部材（攪拌搬送部材）
４１ バイアス制御回路（バイアス印加手段）
４２ 帯電バイアス電源
４３ 現像バイアス電源
４４ 転写バイアス電源
９０ 制御部（制御手段）
９１ ＣＰＵ
９２ ＲＯＭ
９３ ＲＡＭ
１００ 画像形成装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体ドラム及び現像装置を用いた画像形成装置に関し、特に非画像形成時において現像ローラ上のトナーをリフレッシュするリフレッシュ工程を実行可能な画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では、画像形成を繰り返し行う際に、特に画像上の印字率（画像形成可能な面積（用紙面積）に対する印字される面積の割合をいう。以下同じ。）が低い場合に、トナー担持体（現像ローラ）から静電潜像担持体（感光体ドラム）に飛翔して現像に用いられるトナーが少ないために現像装置内のトナー粒子の入れ替わりが少なくなる。その結果、外添剤の剥がれやトナー内への埋没等によりトナーが劣化して帯電特性が変化し、トナーが過剰に帯電して画像濃度低下やカブリが発生することがある。特に、カラー機のように複数個の現像装置を備えた画像形成装置においては、写真やグラフィック画像のように高い印字率の画像から文字やロゴマークのみのような低い印字率の画像まで対応する必要があり、現像装置毎の印字率のばらつきも大きくなる。
【０００３】
このような場合には、ベタ等の原稿印字率が高いパターンを印刷することにより現像ローラから感光体ドラム側に多量のトナーを飛翔させ、該トナーを記録媒体に転写させてトナーを消費することにより緩和することが可能ではあるが、長期にわたりベタパターンを印刷しないで放置した場合には、トナーの消費が行われないまま現像ローラ表面にトナー粒子が湿度等の影響により固着されてしまい、回復しないこともある。
【０００４】
そのため、従来からトナーの表面形状、材料または外添剤の適正化などにより、トナーの帯電制御能力が安定するように改良されてきてはいるが、トナーの帯電が過剰となり上述のような現象が生じるのを確実に防止するまでには至っていないのが現状である。上記のような課題を解決するために、現像ローラ上のトナーを強制排出する方法が種々提案されており、例えば特許文献１には、印字率が所定以下の場合に現像ローラ側から感光体ドラム側へトナーの強制吐出を行うとともに、トナー補給開始までのプリント枚数或いは現像駆動時間に基づいてトナー吐出量を補正する方法が提案されている。
【０００５】
しかし、特許文献１の方法を用いたとしても、低印字率の画像のみを印刷するユーザではトナー消費量に対する現像装置の駆動時間が長くなり、トナー劣化が進みやすくなる。また、電源ＯＮ時や省電力モード（スリープモード）からの復帰時に現像装置が駆動されるため、トナーが消費されずに現像装置内のトナーが攪拌されてトナーが劣化する。特に装置の使用頻度が低いユーザの場合、装置がすぐにスリープモードに入ってしまうため、定着温度が安定するまでの予備駆動が必要となるが、一般的に定着装置と現像装置は共通の駆動源に連結されているため必然的に現像装置の予備駆動時間も長くなる。
【０００６】
なお、特許文献２には、現像装置にクラッチを搭載し、像担持体の回転に応じてクラッチをＯＮ、ＯＦＦすることにより、像担持体へのトナー付着（カブリ）を抑制する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２７０８７８号公報
【特許文献２】特開平７−５７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２のように現像装置にクラッチを搭載することで、現像装置の不必要な駆動時間を削減してトナーの劣化を抑制できる。しかし、単にクラッチを用いて現像装置内のトナーの攪拌を制限するだけでは、装置を使用せず長時間放置した場合、立ち上げ直後の画像濃度が低下したり、現像ローラ上にスジが発生したりするという不具合が発生してしまう。これは、トナーが空気中の水分を吸収して凝集し易く、且つチャージアップし難くなるためであり、特に高温高湿環境下で顕著に発生する。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、トナー担持体上のトナーを強制排出してトナー劣化による画像不良を防止するとともに、現像装置の駆動時間を必要最低限に抑えてトナー劣化を抑制可能な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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、トナーを収容する筐体と、該筐体内のトナーを攪拌搬送する攪拌搬送部材と、該攪拌搬送部材により搬送されるトナーを担持して像担持体に供給するトナー担持体とを有し、像担持体表面に形成された静電潜像を現像する現像装置と、該現像装置及び前記像担持体を含む画像形成部を駆動する駆動源と、前記トナー担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加手段と、該バイアス印加手段及び前記現像装置の駆動を制御する制御手段と、を備え、非画像形成時に前記トナー担持体側から前記像担持体側へトナーを吐出するリフレッシュ工程を実行可能な画像形成装置において、前記制御手段は、前記リフレッシュ工程の実行時に少なくとも前記攪拌搬送部材の駆動を停止した状態で現像バイアスを印加するとともに、現像バイアスの印加開始後に前記攪拌搬送部材を所定時間駆動させることを特徴としている。
【００１０】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、前記攪拌搬送部材に同期させて前記トナー担持体を停止及び駆動することを特徴としている。
【００１１】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、前記リフレッシュ工程実行時以外の非画像形成時において前記現像装置の駆動を停止させ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、装置内部若しくは外部の温度及び湿度を検知する温湿度検知手段を備え、前記制御手段は、前記温湿度検知手段の検知結果から算出される絶対湿度に基づいて前記リフレッシュ工程の実行時における前記攪拌搬送部材の駆動時間を決定す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、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、該転写手段により記録媒体上に転写されたトナー像を加熱及び加圧する定着部材を有する定着装置と、前記定着部材の温度を検知する定着温度検知手段と、を備え、前記制御手段は、電源投入時またはスリープモードからの復帰時に前記定着温度検知手段及び前記温湿度検知手段の検知温度の差が所定温度以下であるとき前記リフレッシュ工程を実行することを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記現像装置は、クラッチを介して前記駆動源に接続されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の構成によれば、リフレッシュ工程の実行時に少なくとも攪拌搬送部材の駆動を停止した状態で現像バイアスを印加するとともに、現像バイアスの印加開始後に攪拌搬送部材を所定時間駆動させることにより、トナー吐出時に攪拌搬送部材からトナー担持体へのトナー供給が行われないため、トナー担持体上の劣化トナーが現像装置内のトナーに混合されることなく像担持体側へ効率的に吐出される。また、攪拌搬送部材の回転によるトナーの劣化も抑制することができる。
【００１６】
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、攪拌搬送部材に同期させてトナー担持体を停止及び駆動することにより、トナー担持体が停止した状態でトナー吐出が開始されるため、特に吸湿が顕著で劣化し易い、トナー担持体の筐体から露出した部分に付着したトナーを優先的に吐出することができる。
【００１７】
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、電源投入時やスリープモードからの復帰時における定着温度安定時間、連続印字時の紙間などの非画像形成時において現像装置の駆動を停止させることにより、現像装置の不必要な駆動を削減して内部のトナーに掛かる機械的ストレスを低減し、トナーの劣化を最小限に抑えることができる。また、リフレッシュ工程の実行により現像装置の駆動が長時間停止した場合の画像濃度低下や現像ローラ上のスジ発生も抑制できる。
【００１８】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成の画像形成装置において、温湿度検知手段の検知結果から算出される絶対湿度に基づいてリフレッシュ工程の実行時における攪拌搬送部材の駆動時間を決定することにより、攪拌搬送部材の駆動時間、若しくは攪拌搬送部材とトナー担持体の駆動時間を環境条件に応じた必要最低限の時間とすることができ、トナーの劣化をより一層抑制することができる。
【００１９】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の画像形成装置において、電源投入時またはスリープモードからの復帰時に定着温度検知手段及び温湿度検知手段の検知温度の差が所定温度以下であるときリフレッシュ工程を実行することにより、電源ＯＦＦ或いはスリープモードに入ってから長時間経過している場合のみリフレッシュ工程が実行される。従って、不必要なリフレッシュ工程の実行が抑制され、ユーザの待ち時間を短縮するとともに画像形成効率も向上できる。
【００２０】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１乃至第５のいずれかの構成の画像形成装置において、現像装置は、クラッチを介して駆動源に接続されることにより、現像装置を含む画像形成部が共通の駆動源に連結されている場合であっても、簡単な構成で現像装置の駆動を画像形成部の他の部分から独立して制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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、本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図１に示すように、画像形成装置（ここではモノクロプリンタ）１００は、積載された用紙を収容する給紙カセット２が本体下部に備えられている。この給紙カセット２の上方には、本体前方（図１の右側）から本体後方へ略水平に延び、更に上方へ延びて本体上面に形成された排紙部３に至る用紙搬送路４が形成されており、この用紙搬送路４に沿って上流側から順に、ピックアップローラ５、フィードローラ６、中間搬送ローラ７、レジストローラ対８、画像形成部９、定着部１０及び排出ローラ対１１が配置されている。
【００２２】
給紙カセット２には、用紙搬送方向後端部に設けられた回動支点１２ａによって、給紙カセット２に対して回動自在に支持された用紙積載板１２が備えられており、これによって積載された用紙がピックアップローラ５に押圧されるようになっている。また、給紙カセット２の前方部には、フィードローラ６に圧接するようにリタードローラ１３が配設されており、ピックアップローラ５によって複数枚の用紙が同時に給装された場合には、フィードローラ６とリタードローラ１３とによって用紙が捌かれ、最上位の１枚のみが搬送されるよう構成されている。
【００２３】
そして、フィードローラ６とリタードローラ１３とによって捌かれた用紙は、中間搬送ローラ７によって搬送方向を装置後方へと変えられてレジストローラ対８へと搬送され、レジストローラ対８によってタイミングを調整されて画像形成部９へと搬送される。
【００２４】
画像形成部９は、電子写真プロセスによって用紙上に所定のトナー像を形成するものであり、図１において時計方向に回転可能に軸支された像担持体である感光体ドラム１４と、この感光体ドラム１４の周囲に配置される帯電装置１５、現像装置１６、クリーニング装置１７、用紙搬送路４を挟んで感光体ドラム１４に対向するように配置される転写ローラ１８及び感光体ドラム１４の上方に配置されるレーザ走査ユニット（ＬＳＵ）１９から構成されており、現像装置１６の上方には、必要に応じて現像装置１６へトナーを補給するトナーコンテナ２０が配置されている。
【００２５】
感光体ドラム１４は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものである。感光層を形成する感光材料としては、アモルファスシリコン感光体や有機感光体（ＯＰＣ感光体）が用いられる。帯電装置１５には、コロナ放電帯電器を用いたスコロトロン帯電装置が用いられており、開口部が感光体ドラム１４に対向するように配置された断面コ字状の金属製のシールドケース内部には、タングステンやステンレス等で構成される放電部材であるコロナワイヤ及びグリッドが設けられており、このコロナワイヤ及びグリッドに所定の帯電バイアスを印加してコロナ放電を発生させ、電子の量をコントロールすることにより、感光体ドラム１４の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電される。
【００２６】
次いで、レーザ走査ユニット（ＬＳＵ）１９からのレーザビームにより感光体ドラム１４上を露光して帯電を減衰させ、感光体ドラム１４の表面に入力された画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、現像装置１６により静電潜像にトナーを付着させて感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム１４上に形成されたトナー像は、転写ローラ１８により感光体ドラム１４と転写ローラ１８とのニップ部（転写位置）に供給された用紙へと転写される。
【００２７】
トナー像が転写された用紙は感光体ドラム１４から分離され、定着部１０に向けて搬送される。この定着部１０は、画像形成部９の用紙搬送方向下流側に配置されており、加熱ローラ２１及び加熱ローラ２１に圧接される加圧ローラ２２を備えている。画像形成部９においてトナー像が転写された用紙は、加熱ローラ２１と加圧ローラ２２とのニップ部を通過することによって加熱及び加圧され、用紙に転写されたトナー像が定着される。また、定着部１０内には加熱ローラ２１の表面温度を検知する定着サーミスタ２３が設けられている。
【００２８】
定着部１０を通過した用紙は排出ローラ対１１によって排紙部３に排出される。一方、感光体ドラム１４の表面に残留しているトナーはクリーニング装置１７により除去される。そして、感光体ドラム１４は除電装置（図示せず）により除電された後、帯電装置１５によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われることとなる。また、装置設置環境（機械周辺環境）を測定する目的で、トナーコンテナ２０の上方に機外温湿度センサ２４が配置されている。
【００２９】
そして、画像形成装置１００は、記録媒体への非転写時、例えば、画像形成装置を電源オフ状態やスリープ（省電力）モードからコピー開始状態まで立ち上げる際、或いは所定枚数の印刷が行われた時に、現像装置１６内の現像ローラ１６ａ上のトナーを感光体ドラム１４側に吐出するリフレッシュ工程を実行可能に構成されている。
【００３０】
図２は、現像装置の側面断面図である。図２に示すように、現像装置１６は、磁性トナーから成る一成分現像剤が収容されるケーシング３１ａと、ケーシング３１ａに収容された現像剤が外部に漏れないように封止するカバー３１ｂとから構成される筐体３１内に、第１スパイラル部材３２、第２スパイラル部材３３、現像ローラ１６ａ、規制ブレード３６が備えられている。
【００３１】
ケーシング３１ａの内部は、長手方向に延在する仕切板３７によって第１貯留室３８と第２貯留室３９とに区画されており、第１貯留室３８には第１スパイラル部材３２が、第２貯留室３９には第２スパイラル部材３３がそれぞれ配設されている。また、仕切板３７は、ケーシング３１ａの長手方向（紙面方向）両端部には設けられておらず、この部分が第１貯留室３８と第２貯留室３９の間をトナーが移動する通路（トナー受け渡し部）となっている。
【００３２】
第１スパイラル部材３２及び第２スパイラル部材３３は、それぞれ回転軸３２ａ、３３ａと、その外周面に一体形成された螺旋羽３２ｂ、３３ｂから構成され、互いに略平行となるようにケーシング３１ａ内に回転可能に軸支されており、第１スパイラル部材３２及び第２スパイラル部材３３が所定方向に回転することによって第１貯留室３８及び第２貯留室３９内のトナーを循環搬送するように構成されている。
【００３３】
また、ケーシング３１ａの内壁面にはトナー量検知センサ（図示せず）が配置されており、トナー量検知センサ４１の検出結果に応じてケーシング３１ａ内にトナーを補給できるように、カバー３１ｂにはトナーコンテナ２０（図１参照）からトナーが供給されるトナー補給口（図示せず）が設けられている。
【００３４】
現像ローラ１６ａは、第１スパイラル部材３２及び第２スパイラル部材３３と略平行となるように第１貯留室３８内に回転可能に軸支されている。この現像ローラ１６ａには、内面に永久磁石から成る磁界発生部材（図示せず）が固定されたマグネットローラが使用されており、磁界発生部材の磁力により現像ローラ１６ａの表面にトナーが付着（担持）されてトナー層が形成される。そして、所定の現像域において現像ローラ１６ａに付着したトナーが、感光体ドラム１４の表面電位と現像ローラ１６ａに印加される現像バイアスとの電位差により感光体ドラム１４へと飛翔して感光層に付着し、感光体ドラム１４表面にトナー像が形成される。
【００３５】
規制ブレード３６は、感光体ドラム１４に供給するトナー量、すなわち現像ローラ１６ａへのトナー付着量を規制するものであり、例えばＳＵＳ３０３等の非磁性体のＳＵＳ（ステンレス）が用いられる。そして、規制ブレード３６は、その先端と現像ローラ１６ａとの間に所定の隙間が形成されるように配設されており、この規制ブレード３６と現像ローラ１６ａとの隙間によって現像ローラ１６ａへのトナー付着量が規制され、現像ローラ１６ａの表面には数百ミクロンのトナー薄層が形成される。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。カウンタ９５は、印刷枚数を積算してカウントする。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。
【００３９】
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、定着部１０、帯電装置１５、現像装置１６、レーザ走査ユニット１９、トナーコンテナ２０、機外温湿度センサ２４、メインモータ２５、現像クラッチ３０、画像入力部４０、バイアス制御回路４１、操作部５０等が挙げられる。
【００４０】
メインモータ２５は、制御部９０からの制御信号に応じて定着部１０、感光体ドラム１４、現像装置１６、クリーニング装置１７、転写ローラ１８等を駆動する。メインモータ２５は現像クラッチ３０を介して現像装置１６と接続されており、制御部９０からの制御信号に応じて現像クラッチ３０を断続させることにより、現像装置１６の駆動を定着部１０、感光体ドラム１４、クリーニング装置１７、転写ローラ１８等から独立して制御可能となっている。現像クラッチ３０としては、電流のＯＮ／ＯＦＦにより駆動力を伝達、遮断する電磁クラッチが用いられる。
【００４１】
画像入力部４０は、画像形成装置１００が図１に示すようなプリンタである場合、パーソナルコンピュータ等から送信される画像データを受信する受信部であり、画像形成装置１００が複写機である場合、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤ等から構成される画像読取部である。画像入力部４０より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部９４に送出される。
【００４２】
バイアス制御回路４１は、帯電バイアス電源４２、現像バイアス電源４３、転写バイアス電源４４と接続され、制御部９０からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものであり、これらの各電源はバイアス制御回路４１からの制御信号によって、帯電装置１５、現像ローラ１６ａ、転写ローラ１８に所定のバイアスを印加する。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
本発明の画像形成装置では、リフレッシュ工程実行時を除く非画像形成時（電源ＯＮ時やスリープモードからの復帰時における定着温度安定時間、連続印字時の紙間など）に現像クラッチ３０を切り、現像装置１６の駆動を停止させる。これにより、現像装置１６の不必要な駆動を極力削減して内部のトナーに掛かる機械的ストレスを低減し、トナーの劣化を最小限に抑えることができる。
【００４６】
なお、現像装置１６を長時間駆動させずに放置した場合、現像ローラ１６ａ上のトナーが吸湿により劣化して立ち上げ直後の画像濃度が低下したり、トナーの凝集により現像ローラ１６上のトナー薄層にスジが発生したりする。そこで、本発明では電源投入時（装置立ち上げ時）またはスリープモードからの復帰時にリフレッシュ工程を実行することで、上記の不具合を防止することとしている。
【００４７】
図４は、リフレッシュ工程におけるメインモータ、現像クラッチ、現像バイアス、帯電バイアス、レーザ露光、及び転写バイアス（クリーニングバイアス）のＯＮ／ＯＦＦタイミングを示すタイミングチャートの一例である。必要に応じて図１〜図３を参照しながら図４を用いて本発明のリフレッシュ工程の実行手順について説明する。なお、ここでは正帯電トナーを用いる場合について説明する。
【００４８】
リフレッシュ工程の実行が指示されると、図４に示すように、メインモータ２５がＯＮとなり、感光体ドラム１４、クリーニング装置１７及び転写ローラ１８が回転を開始する。これと同時に帯電装置１５に印加される帯電バイアスがＯＮとなり、感光体ドラム１４の表面が一様に正帯電される。次に、レーザ走査ユニット１９によるレーザ露光がＯＮとなり、感光体ドラム１４表面の帯電を部分的に減衰する。そして、ほぼ同時に現像ローラ１６ａに印加されるトナーと同極性（正）の現像バイアスもＯＮとなる。
【００４９】
このレーザ露光領域（帯電減衰領域）が感光体ドラム１４の回転により現像ローラ１６ａに対向する位置に来ると、現像ローラ１６ａ上のトナーは現像バイアスに反発してレーザ露光領域に付着する。これにより、感光体ドラム１４上に図５に示すようなトナー吐出パターンＴが形成される。トナー吐出パターンＴは、現像ローラ１６ａ（図１参照）の現像領域の幅Ｈと、ドラム周方向の印字長さ（トナー吐出長）Ｌとを２辺とする矩形状であり、トナー吐出長Ｌは図４におけるレーザ露光時間（＝現像バイアスＯＮ時間Ｙ）によって決まる。なお、現像バイアスＯＮ時間Ｙの決定方法については後述する。
【００５０】
現像バイアスがＯＮとなった時点では現像クラッチ３０はＯＦＦであるため、現像装置１６内の現像ローラ１６ａや第１スパイラル部材３２、第２スパイラル部材３３は停止している。そのため、現像ローラ１６ａ上の、特に吸湿して劣化度合いの高いケーシング３１ａから露出した部分のトナーが先に感光体ドラム１４側へ吐出される。また、第１スパイラル部材３２及び第２スパイラル部材３３が停止しているため、ケーシング３１ａ内のトナーが現像ローラ１６ａ付近に送り込まれて劣化トナーと共に排出される不都合も抑制できる。その後、所定時間ｔ１（ここでは５００ｍｓｅｃ）が経過して現像ローラ１６ａ上の劣化トナーが十分に吐出されてから現像クラッチ３０がＯＮとなり、現像装置１６内のトナーの攪拌が開始される。
【００５１】
また、現像クラッチ３０のＯＦＦにより第１スパイラル部材３２、第２スパイラル部材３３のみを停止させる構成も可能である。この場合、トナー吐出開始時に現像ローラ１６ａが回転するため、トナーケーシング３１ａから露出した部分のトナーの一部がケーシング３１ａ内に戻ることになるが、スパイラル部材３２及び３３によって現像ローラ１６ａにトナーが新たに送り込まれないため、現像ローラ１６ａ上の劣化トナーとケーシング３１ａ内のトナーとの混合が抑制される。つまり、トナー吐出開始時に少なくとも第１スパイラル部材３２、第２スパイラル部材３３の回転を停止することで、トナーの帯電性や流動性を良好に維持することができる。
【００５２】
現像クラッチＯＮ時間Ｚは、現像装置１６内のトナーの帯電が安定する時間だけ確保すれば良いが、現像ローラ１６ａ上の劣化トナーが現像装置１６内に混ざり込まないため、トナーの帯電立ち上がりが早まり、攪拌時間を短縮することができる。また、攪拌による熱の発生やトナーの凝集も抑制され、トナーの劣化も抑制することができる。さらに、環境条件、特に湿度条件に応じて現像クラッチＯＮ時間Ｚを変更することにより、トナー劣化を抑制しつつ装置の立ち上げ直後の濃度を維持できる。即ち、トナーがチャージアップし難い高湿条件下ではＺを長くとり、トナーがチャージアップし易い低湿条件下ではＺを短縮することで、現像装置１６をトナーの帯電が安定する必要最低限の時間だけ駆動させることができる。
【００５３】
一方、感光体ドラム１４においては、帯電装置１５によってドラム表面が繰り返し帯電されることで酸化されると、ドラム表面の親水性が増し、空気中の水分を吸着し易くなる。そして、帯電装置１５の放電により発生したＮＯｘやＳＯｘ等の水溶性のイオン生成物が付着することにより、感光体ドラム表面の抵抗が低下する。これにより、感光体ドラム表面に形成された静電潜像のエッジ部で電位の横流れが起こり、いわゆる「像流れ現象」が発生する。
【００５４】
そこで、現像ローラ１６ａから吐出されたトナーを用いて感光体ドラム１４を研磨するドラムリフレッシュを実行する。具体的には、感光体ドラム１４上に吐出された研磨材を含むトナーをクリーニング装置１７によって回収する際、クリーニングローラ（摺擦ローラ）を感光体ドラム１４に対し速度差を持って回転させることで感光体ドラム１４の表面を研磨し、ドラム表面の水分や汚染物質をトナーと共に除去する。
【００５５】
なお、転写ローラ１８にはトナー吐出パターンＴの付着を防止するためにトナーと同極性（正）の転写バイアス（転写逆バイアス）が現像バイアスのＯＮとほぼ同時に印加される。転写逆バイアスのＯＮ状態は、現像クラッチ３０がＯＦＦとなってから所定時間ｔ２（ここでは１ｓｅｃ）だけ遅れてＯＦＦとなる。
【００５６】
次に、転写ローラ１８にトナーと逆極性（負）のクリーニングバイアス（転写正バイアス）を所定時間ｔ３だけ印加する。これにより、転写ローラ１８に付着した逆帯電トナーがクリーニングバイアスに反発して感光体ドラム１４側に移動する。トナーと逆極性のクリーニングバイアスの印加時間ｔ３は、転写ローラ１８が１回転するのに要する時間以上（ここでは１ｓｅｃ）とすることが好ましい。続いて再びトナーと同極性（正）のクリーニングバイアス（転写逆バイアス）を印加すると、今度は転写ローラ１８に付着した正帯電トナーがクリーニングバイアスに反発して感光体ドラム１４側に移動する。
【００５７】
そして、所定時間Ｘが経過した後、メインモータ２５をＯＦＦにし、同時にクリーニングバイアスをＯＦＦしてリフレッシュ工程を終了する。なお、メインモータ駆動時間Ｘは定着部１０の定着温度が安定する時間（以下、定着安定時間という）、及びクリーニング装置１７によるドラムリフレッシュに必要な時間を考慮して決定される。例えば、像流れ現象が発生し易い高湿条件下ではＸを定着安定時間よりも長くとってドラムリフレッシュを十分に行えば良く、像流れ現象が発生し難い低湿条件下ではＸを定着安定時間とすれば良い。
【００５８】
次に、リフレッシュ工程におけるメインモータ駆動時間Ｘ（ｓｅｃ）、現像バイアス印加時間Ｙ（ｍｓｅｃ）を決定する方法について説明する。メインモータの駆動時間Ｘ及び現像バイアス印加時間Ｙの設定例を表１に示す。設定条件はＲＯＭ９２（或いはＲＡＭ９３）内に格納されている。
【００５９】
【表１】
【００６０】
表１から、メインモータ駆動時間Ｘは、絶対湿度（ＨＵＭＩＤ）が１５０〜２４９のとき基準値１５０ｓｅｃに設定されており、像流れ現象が発生し易い絶対湿度２５０以上では適切なドラムリフレッシュ時間を確保するため１８０ｓｅｃ（基準値＋３０ｓｅｃ）に設定されている。また、像流れ現象が発生し難い絶対湿度１４９以下ではドラムリフレッシュに要する時間よりも定着部１０の温度安定に要する時間の方が長くなるため、定着安定時間に設定されている。
【００６１】
現像バイアス印加時間Ｙは、現像ローラ１６ａの線速によって２段階に設定されている。線速２３０ｍｍ／ｓｅｃの場合、絶対湿度（ＨＵＭＩＤ）が１５０〜２４９のとき基準値５４０ｍｓｅｃに設定されており、トナー吐出長Ｌ（図５参照）は２３０（ｍｍ／ｓｅｃ）×０．５４（ｓｅｃ）≒１２４ｍｍとなる。そして、トナーが吸湿し易い絶対湿度２５０以上ではトナー吐出量を多くする必要があるため８１０ｍｓｅｃ（基準値の３／２倍）に設定されている。また、トナーが吸湿し難い絶対湿度１４９以下ではトナー吐出量を少なくできるため２７０ｍｓｅｃ（基準値の１／２倍）に設定されている。
【００６２】
また、線速１７８ｍｍ／ｓｅｃの場合、絶対湿度（ＨＵＭＩＤ）が１５０〜２４９のとき基準値６９８ｍｓｅｃに設定されており、トナー吐出長Ｌは１７８（ｍｍ／ｓｅｃ）×０．６９８（ｓｅｃ）≒１２４ｍｍとなる。即ち、線速２３０ｍｍ／ｓｅｃの場合とトナー吐出長Ｌが等しくなるように設定されている。絶対湿度２５０以上、及び絶対湿度１４９以下についても線速２３０ｍｍ／ｓｅｃの場合と同様（基準値の３／２倍、１／２倍）である。
【００６３】
次に、現像クラッチＯＮ時間Ｚ（ｍｓｅｃ）を決定する方法について説明する。図６は、画像形成装置をＨ／Ｈ（高温高湿）条件（３２．５℃／８０％）に２０時間放置した後、装置の立ち上げ（電源ＯＮ）直後に印刷された基準画像（ベタパッチ）の画像濃度（ＩＤ；イメージデンシティ）と現像駆動時間との関係を示すグラフである。図６に示すように、Ｈ／Ｈ条件に長時間放置された場合、現像ローラ１６ａ上のトナーが吸湿して劣化しているため、装置の立ち上げ直後に現像装置１６を予備駆動させずに画像形成を開始した場合は基準画像のＩＤが０．９８まで低下している。また、現像装置１６を予備駆動させると基準画像のＩＤは徐々に高くなり、約４０ｓｅｃの駆動で画像濃度が１．２５付近で安定している。そして、装置の立ち上げ直後に基準濃度（ＩＤ＝１．２）の画像を出力するためには３０ｓｅｃの現像駆動時間が必要であることがわかる。
【００６４】
図７は、Ｎ／Ｎ（常温常湿）条件（２３℃／５０％）に４８時間放置した後、装置の立ち上げ（電源ＯＮ）直後に印刷された基準画像（ベタパッチ）の画像濃度（ＩＤ；イメージデンシティ）と現像駆動時間との関係を示すグラフである。図７の場合、図６に比べて吸湿による現像ローラ１６ａ上のトナーの劣化度合いは低いため、現像装置１６を予備駆動させなかった場合でも基準画像のＩＤは１．１８である。また、約１０ｓｅｃの駆動で画像濃度が１．３５付近で安定し、装置の立ち上げ直後に基準濃度（ＩＤ＝１．２）の画像を出力するためには１ｓｅｃ程度の現像駆動時間で足りることがわかる。
【００６５】
ここで、Ｈ／Ｈ条件は絶対湿度３００、Ｎ／Ｎ条件は絶対湿度１００〜１５０に相当するため、図６及び図７に基づいて絶対湿度と現像クラッチＯＮ時間Ｚとの関係を決定すれば良い。図８は、絶対湿度から現像クラッチＯＮ時間Ｚを決定する制御例を示すグラフである。図８においては、現像クラッチＯＮ時間Ｚは絶対湿度（ＨＵＭＩＤ）が１５０を超えないときは現像バイアス印加時間Ｙよりも１ｓｅｃだけ長く設定される。そして、絶対湿度１５０〜３００までは絶対湿度の増加に比例して現像クラッチＯＮ時間Ｚを徐々に長くし、絶対湿度が３００を超えると３５ｓｅｃ（固定値）に設定される。現像クラッチＯＮ時間Ｚの設定条件は、メインモータ駆動時間Ｘ及び現像バイアス印加時間Ｙの設定条件と同様にＲＯＭ９２（或いはＲＡＭ９３）内に格納されている。
【００６６】
図９は、絶対湿度に基づいてリフレッシュ工程の実行条件を決定する制御例を示すフローチャートである。必要に応じて図１〜図８を参照しながら、図９のステップに従い本発明のリフレッシュ工程の実行手順について説明する。なお、図９では、電源投入直後或いはスリープモードからの復帰直後で、且つ定着温度と環境温度との差が所定温度（ここでは５０℃）以内の場合にリフレッシュ工程を実行するものとする。
【００６７】
先ず、画像形成装置の電源がＯＮされるか、またはコピー、プリント命令やＦＡＸ受信等によりスリープモードから復帰すると（ステップＳ１）、制御部９０は定着サーミスタ２３により検知された定着温度Ｔ１と機外温湿度センサ２４により検知された機外温度Ｔ２の差Ｔ１−Ｔ２が５０℃以下であるか否かが判断される（ステップＳ２）。Ｔ１−Ｔ２≦５０である場合はリフレッシュ工程が開始され、制御部９０はＲＯＭ９２（或いはＲＡＭ９３）に格納された設定条件（表１及び図８参照）及び機外温湿度センサ２４により検知された温湿度から算出される絶対湿度に基づいて、メインモータ駆動時間Ｘ、現像バイアスＯＮ時間Ｙ、及び現像クラッチＯＮ時間Ｚを決定する（ステップＳ３）。
【００６８】
次に、メインモータ２５がＯＮとなり、同時に帯電装置１５に印加される帯電バイアスがＯＮとなってドラム表面が一様に帯電される（ステップＳ４）。さらに、レーザ走査ユニット１９による露光が所定時間（＝現像バイアスＯＮ時間Ｙ）だけＯＮとなり感光体ドラム１４上にレーザ露光領域が形成され、現像ローラ１６ａに印加される現像バイアスがＯＮとなって現像ローラ１６ａ上のトナーがレーザ露光領域に移動する。
【００６９】
このとき、現像クラッチはＯＦＦ状態であり現像ローラ１６ａ及びスパイラル部材３２、３３は停止しているため、現像ローラ１６ａ上の劣化トナーのみが感光体ドラム１４上に吐出される。そして、転写ローラ１８へ印加される転写バイアスがＯＮとなる（ステップＳ６）。ここでは転写ローラ１８へのトナーの付着を防止するためにトナーと同極性の転写逆バイアス（正バイアス）が印加される。従って、感光体ドラム１４上へ吐出されたトナーは転写ローラ１８に付着することなくクリーニング装置１７へ搬送され、クリーニングローラ（摺擦ローラ）による感光体ドラム１４の研磨に利用された後、ドラム表面の汚れや水分と共に回収される。
【００７０】
次に、所定時間経過後（図４では５００ｍｓｅｃ後）に現像クラッチ３０がＯＮされて現像ローラ１６ａ及びスパイラル部材３２、３３が回転を開始し、現像装置１６内のトナーの帯電が安定するまで攪拌される（ステップＳ７）。また、現像バイアスＯＮから時間Ｙが経過後、現像バイアスをＯＦＦとする（ステップＳ８）。続いて現像クラッチ２５のＯＮから時間Ｚが経過後、現像クラッチ２５をＯＦＦとする（ステップＳ９）。
【００７１】
さらに、転写ローラ１８に印加するバイアスを転写逆バイアスからトナーと逆極性の転写正バイアス（負バイアス）に切り換えて転写ローラ１８に付着した逆帯電トナーを感光体ドラム１４側に移動させた後、再び転写逆バイアスに切り換えて転写ローラ１８に付着した正帯電トナーを感光体ドラム１４側に移動させる（ステップＳ１０）。その後、メインモータ２５のＯＮから時間Ｘが経過後、メインモータ２５をＯＦＦとし、同時に転写バイアスもＯＦＦとしてリフレッシュ工程を終了する（ステップＳ１０）。なお、ステップＳ２においてＴ１−Ｔ２＞５０である場合は、電源ＯＦＦ或いはスリープモードに入って短時間しか経過していないためリフレッシュ工程を実行せずに処理を終了する。
【００７２】
上記制御によれば、リフレッシュ工程実行時に現像装置１６を駆動させずにトナー吐出を行うため、現像ローラ１６ａ上の劣化トナーを優先的に除去することができる。また、現像装置１６内のトナーの帯電を安定させるために必要最低限の時間だけ現像装置１６を駆動させた後、再び現像装置１６の駆動を停止するため、現像装置１６の不必要な駆動によるトナーの劣化を抑制することができる利便性の高い画像形成装置となる。
【００７３】
また、絶対湿度に基づいてメインモータ駆動時間Ｘ、現像バイアス印加時間Ｙ、及び現像クラッチＯＮ時間Ｚを可変させることで、リフレッシュ工程実行時間、及びリフレッシュ工程中のトナー吐出量、現像剤攪拌時間が絶対湿度に応じた必要最小限の時間となる。従って、環境条件に応じてトナーの劣化をより一層抑制できるとともに、リフレッシュ工程によるユーザの待ち時間も短縮できる。
【００７４】
なお、機外温湿度センサ２４により検知される機外温湿度の所定時間当たり（例えば過去３０分間）の平均温度及び平均湿度を算出し、算出された平均温度と平均湿度に基づいて絶対湿度を設定しても良い。この制御によれば、リフレッシュ条件の決定に温湿度の平均値を用いるので、使用環境条件がより正確に反映された適切なリフレッシュ条件を決定可能となる。
【００７５】
その他本発明は、上記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、図４及び図９に示したリフレッシュ工程では、メインモータ２５のＯＮタイミングと帯電バイアスのＯＮタイミング、及び現像バイアスのＯＮタイミングとレーザ露光のＯＮタイミングをほぼ同時としているが、これに限らず、例えばメインモータをＯＮした後、所定時間経過後に帯電バイアスをＯＮしても良い。また、現像バイアスのＯＮタイミングについても、レーザ露光により形成されたレーザ露光領域が感光体ドラム１４の回転によって現像ローラ１６ａに対向する位置に移動する前であれば特に制限はない。さらに、転写バイアスのＯＮタイミングについても感光体ドラム１４上に吐出されたトナーが転写ローラ１８に対向する位置まで移動する前であれば良く、転写逆バイアス及び転写正バイアスの切り換え回数についても任意に設定可能である。
【００７６】
また、上記実施形態では現像クラッチ３０を用いることで現像装置１６の駆動を独立して制御可能としたが、現像装置１６を駆動するサブモータをメインモータ２５とは別個に設ける構成としても良い。また本発明は、図１に示したようなモノクロプリンタに限らず、デジタル複合機やアナログ方式のモノクロ複写機、タンデム式やロータリー現像式のカラー複写機及びプリンタ、ファクシミリ等の種々の画像形成装置に適用できるのはもちろんである。
【実施例１】
【００７７】
リフレッシュモード実行時における印字率（単位時間当たりのトナー消費量）と現像スジ発生との関係について調査した。評価方法としては、試験機（京セラミタ社製ＫＭ−５０３５）を用い、環境温度（機外温度）が１８℃、２３℃、及び２８℃の条件下で、印字率１％、２％、３％及び６％のテスト画像を非通紙状態で２４時間連続印字した後の現像ローラ表面におけるスジの発生を目視により観察した。結果を表２に示す。なお、表２中のブレード温度とは、連続印字中における現像装置１６の規制ブレード３６（図２参照）付近の温度（穂切り部温度）を示している。
【００７８】
【表２】
【００７９】
表２から明らかなように、印字率１％の場合、環境温度２３℃（ブレード温度３６℃）において現像ローラ上にスジが１本、環境温度２８℃（ブレード温度４１℃）においてスジが４本発生した。また、印字率２％の場合、環境温度２８℃（ブレード温度４１℃）においてスジが１本発生した。一方、印字率３％及び６％では環境温度２８℃（ブレード温度４１℃）においてもスジは発生しなかった。この結果より、印字率が低くなるほど、また環境温度（ブレード温度）が高くなるほどスジが発生し易くなることが確認された。
【実施例２】
【００８０】
現像クラッチを搭載した本発明の画像形成装置、及び実施例１で用いた現像クラッチを搭載しない画像形成装置（比較例）を用いて単位時間当たりのトナー消費量と現像ローラ上のスジの抑制効果について評価した。評価方法は、本発明及び比較例の画像形成装置でスリープモードからの復帰後にテスト画像（印字率５％）の５枚連続印字の繰り返しをシミュレーションし、単位時間当たりのトナー消費量（５枚印字時のトナー消費量／スリープモード復帰から印字終了までの現像駆動時間）を算出した。結果を図１０に示す。同様に、実施例１の各条件における単位時間当たりのトナー消費量も計算し、図１０中に併せてプロットした。
【００８１】
実施例１の結果より、印字率１％（図に◇で表示）ではブレード温度３６℃、及び４１℃でスジが発生し、印字率２％（図に△で表示）ではブレード温度４１℃でスジが発生し、印字率３％（図に□で表示）及び印字率６％（図に○で表示）ではスジは発生していないことから、現像ローラ上にスジが発生するか否かの境界線は図の実線Ａのようになる。つまり、実線Ａより下の領域ではスジ発生のリスクが高くなると考えられる。
【００８２】
そして、現像クラッチを搭載した本発明における単位時間当たりのトナー消費量は図の一点鎖線Ｂのようになり、ブレード温度に関係なくスジは発生しない。一方、現像クラッチのない比較例における単位時間当たりのトナー消費量は破線Ｃとなり、ブレード温度が３５℃を超えるとスジ発生のリスクが高くなることがわかる。この結果より、現像クラッチを搭載して現像装置の駆動時間を削減することで、高温高湿条件下においてもトナー劣化を抑制し、現像ローラ上のスジ発生を低減できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、非画像形成時にトナー担持体側から像担持体側へトナーを吐出するリフレッシュ工程を実行可能な画像形成装置に利用可能であり、リフレッシュ工程の実行時に少なくとも攪拌搬送部材の駆動を停止した状態で現像バイアスを印加するとともに、現像バイアスの印加開始後に攪拌搬送部材を所定時間駆動させるものである。
【００８４】
これにより、現像ローラ上の劣化トナーを像担持体側へ効率的に吐出し、且つ攪拌搬送部材の回転によるトナーの劣化も抑制可能な画像形成装置を提供することができる。さらに、攪拌搬送部材に同期させてトナー担持体を停止及び駆動させることで、トナー担持体上の劣化トナーをより効率的に吐出可能となる。
【００８５】
また、リフレッシュ工程実行時以外の非画像形成時において現像装置の駆動を停止させることでトナーの攪拌時間がより短縮されるため、トナーの劣化を一層効果的に抑制できる。このとき、現像装置が長時間停止すると装置の立ち上がり直後に画像濃度の低下やトナー担持体上にスジが発生することがあるが、リフレッシュ工程において攪拌搬送部材を所定時間回転させることでトナーの帯電が安定化するため濃度低下やスジの発生も抑制することができる。現像装置を独立して制御する簡便且つ低コストな方法として、クラッチを介して現像装置と駆動源とを連結する方法が挙げられる。
【００８６】
また、絶対湿度に基づいてリフレッシュ工程の実行時における攪拌搬送部材の駆動時間を決定することにより、攪拌搬送部材の駆動時間、若しくは攪拌搬送部材とトナー担持体の駆動時間を環境条件に応じた必要最低限の時間とすることができ、トナーの劣化をより一層抑制することができる。
【００８７】
また、定着温度と環境温度との温度差によって装置停止からの経過時間を判断し、電源投入後またはスリープモードからの復帰時に温度差が所定温度以下であるときリフレッシュ工程を実行するようにすれば、電源ＯＦＦ或いはスリープモードに入って短時間しか経過していない場合に過度のリフレッシュ実行を制限することができ、装置の使用状況に応じた必要十分なリフレッシュを実行できる画像形成装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】は、本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図２】は、現像装置の内部構造を示す側面断面図である。
【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、リフレッシュ工程におけるメインモータ、現像クラッチ、現像バイアス、転写バイアス、帯電バイアス及びレーザ露光のＯＮ／ＯＦＦタイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図５】は、本発明に用いられるトナー吐出パターンの一例を示す図である。
【図６】は、画像形成装置をＨ／Ｈ条件に２０時間放置した後、装置の立ち上げ直後に印刷された基準画像の画像濃度と現像駆動時間との関係を示すグラフである。
【図７】は、画像形成装置をＮ／Ｎ条件に４８時間放置した後、装置の立ち上げ直後に印刷された基準画像の画像濃度と現像駆動時間との関係を示すグラフである。
【図８】は、絶対湿度から現像クラッチＯＮ時間Ｚを決定する制御例を示すグラフである。
【図９】は、本発明の画像形成装置におけるリフレッシュ工程の実行例を示すフローチャートである。
【図１０】は、本発明及び比較例における単位時間当たりのトナー消費量、及び現像ローラ上のスジ発生リスクを比較したグラフである。
【符号の説明】
【００８９】
１０ 定着部
１４ 感光体ドラム（像担持体）
１５ 帯電装置
１６ 現像装置
１６ａ 現像ローラ（トナー担持体）
１７ クリーニング装置
１８ 転写ローラ（転写手段）
２０ トナーコンテナ
２３ 定着サーミスタ（定着温度検知手段）
２４ 機外温湿度センサ（温湿度検知手段）
２５ メインモータ（駆動源）
３０ 現像クラッチ
３２ 第１スパイラル部材（攪拌搬送部材）
３３ 第２スパイラル部材（攪拌搬送部材）
４１ バイアス制御回路（バイアス印加手段）
４２ 帯電バイアス電源
４３ 現像バイアス電源
４４ 転写バイアス電源
９０ 制御部（制御手段）
９１ ＣＰＵ
９２ ＲＯＭ
９３ ＲＡＭ
１００ 画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容する筐体と、該筐体内のトナーを攪拌搬送する攪拌搬送部材と、該攪拌搬送部材により搬送されるトナーを担持して像担持体に供給するトナー担持体とを有し、像担持体表面に形成された静電潜像を現像する現像装置と、
該現像装置及び前記像担持体を含む画像形成部を駆動する駆動源と、
前記トナー担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加手段と、
該バイアス印加手段及び前記現像装置の駆動を制御する制御手段と、を備え、
非画像形成時に前記トナー担持体側から前記像担持体側へトナーを吐出するリフレッシュ工程を実行可能な画像形成装置において、
前記制御手段は、前記リフレッシュ工程の実行時に少なくとも前記攪拌搬送部材の駆動を停止した状態で現像バイアスを印加するとともに、現像バイアスの印加開始後に前記攪拌搬送部材を所定時間駆動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記攪拌搬送部材に同期させて前記トナー担持体を停止及び駆動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３】
前記制御手段は、前記リフレッシュ工程実行時以外の非画像形成時において前記現像装置の駆動を停止させる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。
【請求項４】
装置内部若しくは外部の温度及び湿度を検知する温湿度検知手段を備え、
前記制御手段は、前記温湿度検知手段の検知結果から算出される絶対湿度に基づいて前記リフレッシュ工程の実行時における前記攪拌搬送部材の駆動時間を決定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、
該転写手段により記録媒体上に転写されたトナー像を加熱及び加圧する定着部材を有する定着装置と、
前記定着部材の温度を検知する定着温度検知手段と、
を備え、
前記制御手段は、電源投入時またはスリープモードからの復帰時に前記定着温度検知手段及び前記温湿度検知手段の検知温度の差が所定温度以下であるとき前記リフレッシュ工程を実行することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像装置は、クラッチを介して前記駆動源に接続されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナーを収容する筐体と、該筐体内のトナーを攪拌搬送する攪拌搬送部材と、該攪拌搬送部材により搬送されるトナーを担持して像担持体に供給するトナー担持体とを有し、像担持体表面に形成された静電潜像を現像する現像装置と、
該現像装置及び前記像担持体を含む画像形成部を駆動する駆動源と、
前記トナー担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加手段と、
該バイアス印加手段及び前記現像装置の駆動を制御する制御手段と、を備え、
非画像形成時に前記トナー担持体側から前記像担持体側へトナーを吐出するリフレッシュ工程を実行可能な画像形成装置において、
前記制御手段は、前記リフレッシュ工程の実行時に少なくとも前記攪拌搬送部材の駆動を停止した状態で現像バイアスを印加するとともに、現像バイアスの印加開始後に前記攪拌搬送部材を所定時間駆動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記攪拌搬送部材に同期させて前記トナー担持体を停止及び駆動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３】
前記制御手段は、前記リフレッシュ工程実行時以外の非画像形成時において前記現像装置の駆動を停止させる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。
【請求項４】
装置内部若しくは外部の温度及び湿度を検知する温湿度検知手段を備え、
前記制御手段は、前記温湿度検知手段の検知結果から算出される絶対湿度に基づいて前記リフレッシュ工程の実行時における前記攪拌搬送部材の駆動時間を決定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、
該転写手段により記録媒体上に転写されたトナー像を加熱及び加圧する定着部材を有する定着装置と、
前記定着部材の温度を検知する定着温度検知手段と、
を備え、
前記制御手段は、電源投入時またはスリープモードからの復帰時に前記定着温度検知手段及び前記温湿度検知手段の検知温度の差が所定温度以下であるとき前記リフレッシュ工程を実行することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像装置は、クラッチを介して前記駆動源に接続されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−６０７４０（Ｐ２０１０−６０７４０Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２５１７５（Ｐ２００８−２２５１７５）
【出願日】平成２０年９月２日（２００８．９．２）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２日（２００８．９．２）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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