JP2010032832A - 回転制御方法および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ローラの回転を制御して、現像ローラ上のトナーの現像性を低下させることなく荷電性を維持するとともに、規制部材へのトナー固着の発生を防ぎ、長期間良好な画像形成を維持する。
【解決手段】潜像を担持する回転駆動が可能な感光体ドラム２と、感光体ドラムを露光手段で露光して潜像を形成する潜像形成手段と、感光体ドラム２上の潜像をトナーによって現像する回転駆動が可能な現像ローラ１０３とを有する画像形成装置における回転制御方法であり、現像量解析手段を有し、該現像量解析手段により画像形成動作中の所定のタイミングで現像量解析を実行し、その解析結果に応じて、現像ローラの回転を制御することにより、現像ローラ上のトナーの現像性を低下させることなく荷電性を維持することができ、トナー層規制部材１０４へのトナー固着の発生を防ぐことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、プリンター、プロッター、ファクシミ、あるいはこれらの複合機として利用される電子写真方式の画像形成装置に関し、特に画像形成装置におけるトナー担持体の回転制御方法と、その回転制御方法を用いた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置において、一成分現像方式を用いる場合には、トナー担持体である現像ローラ上にトナー薄層を形成するために規制部材（例えば規制ブレード）を当接させることが一般的である。
この方式では、規制部材によりトナーを現像ローラに圧接し、主に現像ローラとの摩擦帯電によりトナーを帯電する。
このとき、現像ローラへの圧接と同様に規制部材へもトナーが圧接される。そのためトナーが規制部材に固着し、画像上の白スジとなって表れてしまうという現象が発生する。特に、規制部材にトナーと同じ極性のバイアスを印加した場合、規制部材には正規極性とは逆極性のトナー及び荷電量の少ない弱荷電トナーが固着し易い。

そこで、規制部材へトナーが固着するのを防ぐために、例えば特許文献１（特開平８−２５４８９４号公報）には、現像装置において、現像スリーブにブレードタイプのトナー規制部材を当接するとともに、現像スリーブのトナー規制部材よりも下流側で現像スリーブに当接する規制部材以外の部材（逆帯電トナー回収ローラ）を設ける技術が開示されている。

特開平８−２５４８９４号公報

特許文献１に記載の従来技術では、現像スリーブにブレードタイプのトナー規制部材を当接するとともに、現像スリーブのトナー規制部材よりも下流側で現像領域よりも上流の位置にローラ部材（逆帯電トナー回収ローラ）を当接している。
そしてこのトナー規制部材とローラ部材には、現像スリーブに対してトナーの極性と同極性側のバイアスを印加している。

ところが、このように現像スリーブ等のトナー担持体上にトナー規制部材で一度作られた薄層を、更にローラ部材等の当接部材で圧接すると、トナー担持体とトナー間の付着力、及びトナーとトナーの間の付着力が増加し、潜像担持体とトナー担持体の間に十分な電界をかけても、十分にトナーを現像させることが困難となり、そのため十分な画像濃度を得ることが困難となるという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、トナー担持体上のトナーの現像性を低下させることなく荷電性を維持することができ、また、規制部材へのトナー固着の発生を防ぐことができる画像形成装置におけるトナー担持体の回転制御方法を提供することを目的とし、さらには、その回転制御方法を用い、長期間良好な画像形成を維持することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第１の手段は、潜像を担持する回転駆動が可能な潜像担持体と、前記潜像担持体を露光手段で露光して潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する回転駆動が可能なトナー担持体とを有する画像形成装置における回転制御方法であって、現像量解析手段を有し、該現像量解析手段により画像形成動作中の所定のタイミングで現像量解析を実行し、その解析結果に応じて、前記トナー担持体の回転を制御することを特徴とする。
また、本発明の第２の手段は、第１の手段に記載の回転制御方法において、前記現像量解析手段が、前記トナー担持体の表面を、前記露光手段における主走査方向に所定の長さに分割し、分割したそれぞれの領域での現像量を算出し、前記潜像担持体の所定の表面走行距離に対する前記現像量の比率を算出する手段であることを特徴とする。
さらに本発明の第３の手段は、第１の手段に記載の回転制御方法において、前記現像量解析手段が、記録媒体の印字領域を前記露光手段における主走査方向に所定の長さに分割し、分割したそれぞれの領域での現像量を算出し、前記潜像担持体の所定の表面走行距離に対する前記現像量の比率を算出する手段であることを特徴とする。

本発明の第４の手段は、第１〜第３の手段のいずれか一つに記載の回転制御方法において、前記現像量解析手段により現像量解析を実行して前記トナー担持体の回転を制御するタイミングが、連続印刷枚数により決められることを特徴とする。
また、本発明の第５の手段は、第１〜第４の手段のいずれか一つに記載の回転制御方法において、前記現像量を画像データから算出することを特徴とする。
さらに本発明の第６の手段は、第１〜第５の手段のいずれか一つに記載の回転制御方法において、前記現像量を露光情報から算出することを特徴とする。
さらに本発明の第７の手段は、第１〜第６のいずれか一つに記載の回転制御方法において、前記トナー担持体の回転制御を、通常の作像シーケンスとは異なるタイミングで行うことを特徴とする。
さらに本発明の第８の手段は、第１〜第７の手段のいずれか一つに記載の回転制御方法において、前記トナー担持体の回転制御が、複数の主走査方向の分割位置における前記潜像担持体の所定の表面走行距離に対する前記現像量の比率のうち最大値が所定値以上の場合には、通常のシーケンスに加えて所定時間前記トナー担持体を回転させ、所定値未満の場合には通常のシーケンスのまま、という判断をすることを特徴とする。

本発明の第９の手段は、第１〜第８の手段のいずれか一つに記載の回転制御方法において、前記トナー担持体の回転制御を複数のタイミングで実行することを特徴とする。
また、本発明の第１０の手段は、第９の手段の回転制御方法において、前記トナー担持体の回転制御のタイミングの回数が増えるに従って、判断基準となる前記比率の設定値が減少することを特徴とする。
さらに本発明の第１１の手段は、第９または第１０の手段に記載の回転制御方法において、前記トナー担持体の回転制御のタイミングの回数が増えるに従って、前記比率が所定値以上の場合の前記トナー担持体を回転させる時間の設定値が長くなることを特徴とする。
さらに本発明の第１２の手段は、第９〜第１１の手段のいずれか一つに記載の回転制御方法において、現像量解析結果により前記トナー担持体の回転制御が実行された場合は、連続印刷のジョブが全て終わっていない場合でも現像量解析のタイミングをリセットすることを特徴とする。

本発明の第１３の手段は、潜像を担持する回転駆動が可能な潜像担持体と、前記潜像担持体を露光手段で露光して潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する回転駆動が可能なトナー担持体とを有する画像形成装置において、前記トナー担持体の回転を制御する手段として、第１〜第１２の手段のいずれか一つに記載の回転制御方法を用いることを特徴とする。

本発明の画像形成装置におけるトナー担持体の回転制御方法では、現像量解析手段を有し、該現像量解析手段により画像形成動作中の所定のタイミングで現像量解析を実行し、その解析結果に応じて、前記トナー担持体の回転を制御することにより、トナー担持体上のトナーの現像性を低下させることなく荷電性を維持することができ、また、規制部材へのトナー固着の発生を防ぐことができる。そして本発明の画像形成装置では、上記の回転制御方法を用いることにより、長期間良好な画像形成を維持することができる。

以下、本発明の具体的な構成、動作及び作用を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す図であって、複数の画像形成部を備えたタンデム型の画像形成装置の要部構成を示す概略断面図である。
この画像形成装置は、現像色（例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））が異なる４つの画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備えており、各画像形成部は同じ構成のプロセスカートリッジとなっている。
各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、１つのカートリッジ内に、感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像手段４、およびクリーニング手段５を一体に備えた構成になっている。各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、画像形成装置本体に対して着脱可能に装備されており、各々のストッパーを解除することにより交換できる構成になっている。

各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ内の感光体ドラム２は、図中の矢印方向に周速１５０mm／secで回転している。
帯電手段である帯電ローラ３は、感光体ドラム２の表面に圧接されており、感光体ドラム２の回転により従動回転している。
この帯電ローラ３には図示しない高圧電源により所定のバイアス（直流バイアス、あるいは直流に交流を重畳したバイアス等）が印加され、感光体ドラム２の表面を−５００Ｖに帯電している。
なお、帯電手段としては帯電ローラに限るものではなく、帯電ブラシや、非接触式の帯電器等を用いてもよい。

露光手段６は、帯電した感光体ドラム２に対して画像情報に応じたビームを露光し、静電潜像を形成するものであり、帯電手段とともに潜像形成手段を構成している。
この露光手段６としては、例えば、光源（レーザダイオード）と、カップリング光学系（カップリングレンズ、アパーチャ、シリンドリカルレンズ等からなる光学系）と、光偏向器（例えばポリゴンミラー（あるいは、ピラミダルミラー、振動ミラー等））と、走査結像光学系（ｆθレンズ等の等速走査用レンズ、収差や像面湾曲補正用のレンズ、ミラー等からなる光学系）などからなる光走査装置（レーザビームスキャナ）が用いられるが、この他、発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイと結像素子アレイ（マイクロレンズアレイまたはロッドレンズアレイ等）を組合わせたライン状の光書込み装置などを用いてもよい。
なお、光走査装置（レーザビームスキャナ）によるレーザビームの走査方向や、ライン状の光書込み装置の書込み方向（感光体ドラム２の回転軸に平行な方向）を主走査方向といい、感光体ドラム２の回転方向を副走査方向という。

現像手段４は、本実施形態では一成分現像剤（トナー）を用いた接触現像方式の現像装置であり、トナー担持体である現像ローラに担持されたトナーで感光体ドラム２上の静電潜像を現像し、トナー像として顕像化する。この現像装置４の現像ローラには、図示しない高圧電源から所定の現像バイアスが供給される。

感光体クリーニング手段５は、感光体ドラム２表面の転写残トナーを、クリーニングブレードやファーブラシ等のクリーニング部材で除去し、クリーニングを行なうクリーニング装置である。

各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、複数のローラ（駆動ローラと複数の従動ローラ）に張架されたベルト状の中間転写体（中間転写ベルト）７の移動方向（図中の矢印方向）に並列に４個配設されており、各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおいては、帯電ローラ３による帯電、露光手段６による露光、現像装置４による現像の動作が行われ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順で各色の可視像が形成される。

中間転写ベルト７の裏面側で、各プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの感光体ドラム２と対向する位置には、一次転写ローラ８が設けられており、この一次転写ローラ８には図示しない高圧電源により所定の一次転写バイアスが印加され、各感光体ドラム２表面のトナー像は中間転写ベルト７表面に順次重ね合わせて転写される。中間転写ベルト７は、図示しない駆動モータによって図中の矢印方向に回転駆動されるようになっており、各色の可視像が表面に順次重ね転写されることでフルカラー画像を形成する。

画像形成装置本体の下部には転写材を供給する給紙部が設けられており、この給紙部には、記録媒体であるサイズの異なる転写紙Ｐを収容した複数の給紙カセット１１Ａ，１１Ｂが設けられており、図示しない操作パネルの操作で選択された用紙サイズの給紙カセット１１Ａ（または１１Ｂ）から転写紙Ｐが給紙ローラ１２と分離ローラ１３により１枚ずつ給紙され、搬送ローラ１４を経てレジストローラ１５に搬送される。そして、上記の中間転写ベルト７上への一次転写にタイミングを合せて、レジストローラ１５により転写紙Ｐが中間転写ベルト７と二次転写ローラ９のニップ部に給紙される。そして中間転写ベルト７上に形成されたフルカラー画像は、図示しない高圧電源により二次転写ローラ９に所定の二次転写バイアスを印加することにより転写紙Ｐに転写され、転写紙Ｐに転写されたフルカラー画像は定着装置１６の加熱ローラ１６ａと加圧ローラ１６ｂのニップ部にて加熱、加圧されることにより定着され、図示しない排紙トレイ（あるいは後処理装置）等に出力される。また、二次転写ローラ９で転写できずに中間転写ベルト７上に残留したトナーは、中間転写ベルトクリーニング手段１０によって回収される。

なお、図１のフルカラー画像形成装置には、以上に述べた装置各部の駆動を制御し、画像形成動作を制御する制御部が設けられている。図示を省略するが、制御部は、例えば、マイクロプロセッサユニット等からなる中央演算処理装置（ＣＰＵ）、各種メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発ＲＡＭ等）、入出力装置（Ｉ／Ｏポート、各種インターフェース等）、各種制御回路、クロック、タイマー、カウンタ、等で構成されており、上記のメモリに制御用のプログラムや各種データが予め記憶されている。また、制御部には、画像形成装置の各部に設けた各種センサ（温度センサ、湿度センサ、濃度センサ、用紙検知センサ等）からの検知情報が入力されており、これらの情報に基づいて各部の制御を行う。さらに制御部は、現像量解析手段としての機能を有し、該現像量解析手段により画像形成動作中の所定のタイミングで現像量解析を実行し、その解析結果に応じて、トナー担持体である現像ローラの回転を制御する。

次に、図２は本発明の実施形態に係る図であって図１に示す画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジユニットの断面構成を簡略化して示す概略断面図であり、図３は図２に示すプロセスカートリッジユニットの現像装置部分の要部構成を示す概略要部断面図である。

図２、図３に示すように、現像装置４は、トナーＴを収容するトナー収容室１０１と、トナー収容室１０１の下方に設けられたトナー供給室１０２から構成され、トナー供給室１０２の下部には、トナー担持体である現像ローラ１０３と、現像ローラ１０３に当接して設けられたトナー層規制部材１０４および供給ローラ１０５が設けられている。現像ローラ１０３は感光体ドラム２に接触して配置され、図示しない高圧電源から所定の現像バイアスが印加される。

供給ローラ１０５の表面には空孔（セル）を有した構造の発泡材料が被覆されており、トナー供給室１０２内に運ばれてきたトナーＴを効率よく付着して取り込むと共に、現像ローラ１０３との当接部での圧力集中によるトナー劣化を防止している。
発泡材料は３乗〜１４乗Ωの電気抵抗値に設定される。供給ローラ１０５には、現像ローラ１０３に印加する直流電圧に対してトナーＴの帯電極性と同方向にオフセットさせた直流電圧が印加される。この電圧は、現像ローラ１０３との当接部で予備帯電されたトナーを現像ローラ１０３に押し付ける方向に作用する。ただし、オフセットの方向はこれに限ったものではなく、トナーＴの種類によってはオフセットを０もしくはオフセットの方向を変えてもよい。また、印加する電圧は、直流電圧に交流電圧を重畳してもよい。供給ローラ１０５は現像ローラ１０３との対向位置において現像ローラ１０３の表面移動方向と逆方向に移動するように回転駆動し、対向位置において、感光体ドラム２との当接部を通過してきた現像ローラ１０３上のトナーＴを擦って回収すると同時に、供給ローラ１０５に付着したトナーＴを現像ローラ１０３の表面に塗布供給する。

現像ローラ１０３には、弾性ゴム層を被覆したローラが用いられ、さらに表面にはトナーＴと逆の極性に帯電し易い材料からなる表面コート層が設けられる。弾性ゴム層は、感光体ドラム２との接触状態を均一に保つ為に、ＪＩＳ−Ａで５０度以下の硬度に設定され、さらに現像バイアスを作用させるために３乗〜１０乗Ωの電気抵抗値に設定される。表面粗さはＲａで０．２〜２．０μｍに設定され、必要量のトナーが表面に保持される。また、対向する感光体ドラム２上の潜像を現像するために、現像ローラ１０３には現像バイアスとして直流電圧を印加する。なお、直流電圧に交流電圧を重畳してもよい。現像ローラ１０３は感光体ドラム２との対向位置において感光体ドラム２の表面移動方向と同方向に移動するように回転駆動し、表面に保持したトナーＴをトナー層規制部材１０４および感光体ドラム２との対向位置へと搬送する。

トナー層規制部材１０４は、ＳＵＳ３０４ＣＳＰやＳＵＳ３０１ＣＳＰ等のステンレス系材料またはリン青銅等の金属板バネ材料を用いたブレードであり、自由端側を現像ローラ１０３表面に１０〜１００Ｎ／ｍの押圧力で当接させたもので、その押圧力の作用により通過するトナーＴを薄層化すると共に摩擦帯電および電荷注入によって電荷を付与する。さらにトナー層規制部材１０４には、摩擦帯電を補助するために、現像ローラ１０３の印加電圧に対してトナーＴの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の直流電圧が印加される。なお、直流電圧に交流電圧を重畳してもよい。

供給ローラ１０５との対向位置、トナー層規制部材１０４との対向位置を通過して薄層化した現像ローラ１０３上のトナーは感光体ドラム２との対向位置へ搬送され、現像ローラ１０３に印加された現像バイアスと感光体ドラム２上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体ドラム２表面に移動し現像される。
感光体ドラム２上に現像されずに現像ローラ１０３上に残されたトナーＴが再びトナー供給室１０２内へと戻る部分には、封止シール１０９が現像ローラ１０３に当接して設けられ、トナーは現像装置外部に漏れ出ないように封止される。

トナー収容室１０１内にはトナー搬送部材１０６が設けられる。トナー搬送部材１０６によって開口部１０７ａまで運ばれてきたトナーは、重力の作用によってトナー供給室１０２に移動する。なお、トナー搬送部材１０６にトナー攪拌機能を付与してもよい。具体的には、開口部１０７ａの上に対応する部分に板状の攪拌部材を形成するものが望ましい。

トナー供給室１０２に移動したトナーＴはトナー搬送部材１０８によって供給ローラ１０５の軸方向に沿って搬送される。このとき供給ローラ１０５がトナーを付着させて取り込み現像ローラ１０３に受け渡す。

トナー搬送部材１０８の開口部１０７ａ下に対応する部分には、攪拌羽根１０８ａを設けており、その他の部分にはスクリュー１０８ｂを設けている。スクリュー１０８ｂはその回転軸方向へトナーを搬送する機能を持つ。攪拌羽根１０８ａはそれに比べて回転軸方向へのトナー搬送力は小さい。このように開口部１０７ａの下のトナー搬送部材１０８の回転軸方向への搬送力を小さくすることで、開口部１０７ａ下にトナー溜まりを形成し、過剰にトナー収容室１０１からトナーが落下供給されることを防止する。トナー搬送部材１０８はこのような形態に限定されるものではなく、開口部１０７ａ下のトナー搬送力が他の部分よりも小さくなる構造であればよい。
また、攪拌羽根１０８ａが開口部１０７ａ下のトナーを攪拌することで、トナー溜まりのトナー凝集を防止する。なお、トナー搬送部材１０８の攪拌部材はこのような形態に限定されるものではなく、開口部１０７ａ下のトナーを攪拌するものであればよい。

開口部１０７ａ下のトナーはトナー搬送部材１０８の攪拌羽根１０８ａで攪拌されつつ徐々に周辺に移動し、スクリュー１０８ｂにより搬送される。搬送されたトナーは開口部１０７ｂの下に到達すると、粉圧によりそのトナーの一部が開口部１０７ｂの上部のトナー収容室１０１内に移動する。この移動効率を高めるために、開口部１０７ｂ下で、トナー粉圧が高くなるようにトナー搬送を制御することが望ましい。
トナー収容室１０１に移動したトナーは、トナー搬送部材１０６により再び開口部１０７ａまで搬送され、トナー供給室１０２に移動する。

このように現像装置内のトナーＴは、トナー収容室１０１とトナー供給室１０２を移動して循環すると同時に、トナー供給室１０２内のトナーの一部が、供給ローラ１０５により現像ローラ１０３上に移動し、更にそのトナーの一部が感光体ドラム２上の潜像を現像するために感光体ドラム２へ移動する。

図１に示す画像形成装置では、４つの画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに、以上のような構成の現像装置４を含むプロセスカートリッジユニットを装備しているが、このような画像形成装置において、ベタの帯状のパターンを連続印刷すると、各現像装置４の
現像ローラ１０３上の薄層トナーにおいて逆荷電トナーが増加する。これはベタを現像すると、現像ローラ１０３に新たに供給されたトナーの荷電が十分に行われないためである。一方、白を印字した場合は、現像ローラ１０３上のトナーは現像されず、その一部が再度現像ローラ上の薄層となる。つまり、一度トナー層規制部材１０４との規制ニップを通過して荷電したトナーの一部が再度薄層となるため、ベタ現像した後の薄層と比べると、荷電性は良好である。
なお、ベタ現像を行うと、新たな荷電していないトナーが現像ローラ１０３とトナー層規制部材１０４とのニップを通過するので、ベタ現像を連続して行うと、いずれ固着に発展する。

そこで本発明では、現像ローラ１０３の回転制御により、現像ローラ上のトナーの現像性を低下させることなく荷電性を維持することができ、また、トナー層規制部材１０４へのトナー固着の発生を防ぐものである。
すなわち本発明の画像形成装置における回転制御方法では、現像量解析手段を有し、画像形成動作中の所定のタイミングで現像量解析を実行し、その解析結果に応じて、現像ローラの回転を制御することにより、現像ローラ上のトナーの現像性を低下させることなく荷電性を維持し、トナー層規制部材１０４へのトナー固着の発生をも防ぐものである。
なお、前述したように、現像量解析手段としては、画像形成装置の制御部（図示せず）がその機能を担っている。

本発明の回転制御方法では、現像量解析手段（制御部）は、現像ローラ１０３の表面を、露光手段（例えば光走査装置（レーザビームスキャナ））における主走査方向（つまり軸に平行な方向）に所定の長さに分割し、分割したそれぞれの領域での現像量を算出し、感光体ドラム２の所定の表面走行距離に対する現像量の比率を算出する。
そして、現像ローラ１０３上の軸方向の同じ箇所で、現像量が多いか少ないかを判定する。
また、像間では通常現像しないので、薄層トナーの荷電性が回復する。そのため、像間を含めた走行距離での現像量で、現像ローラ１０３の回転制御の必要性を判断し、回転制御を行う。

また、本発明の回転制御方法では、現像量解析手段（制御部）は、記録媒体（転写紙）Ｐの印字領域を露光手段における主走査方向に所定の長さに分割し、分割したそれぞれの領域での現像量を算出し、感光体ドラム２の所定の表面走行距離に対する上記現像量の比率を算出する。
このように記録媒体上で現像量を算出して、現像ローラ１０３の回転制御の必要性を判断することもできる。

さらに本発明の回転制御方法では、現像量解析手段（制御部）により現像量解析を実行して現像ローラ１０３の回転を制御するタイミングは、連続印刷枚数により決めることができる。すなわち、高濃度の連続印刷時には現像ローラ上のトナーの荷電性低下が著しいので、連続印刷枚数で現像ローラ１０３の回転制御の必要性を判断するとよい。

本発明の回転制御方法では、現像量解析手段（制御部）は、現像量を画像データから算出することができる。通常、画像データは２値化されているので、１ラインごとの２値化データ（例えば、１：黒部（トナー付着）、０：白部）から現像量を算出することができる。
また、本発明の回転制御方法では、現像量解析手段（制御部）は、現像量を露光情報から算出することができる。例えばレーザ光の１走査当りの書込み信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）から現像量を算出することができる。

本発明の回転制御方法では、現像量解析手段（制御部）は、現像ローラの１０３回転制御を、通常の作像シーケンスとは異なるタイミングで行うことができる。
これにより、通常の作像シーケンスで薄層トナーの荷電性が低下した後に、回転制御を入れて荷電性を回復させることができる。

さらに本発明の回転制御方法では、現像量解析手段（制御部）は、現像ローラ１０３の回転制御を、複数の主走査方向の分割位置における感光体ドラム２の所定の表面走行距離に対する現像量の比率のうち最大値が所定値以上の場合には、通常のシーケンスに加えて所定時間現像ローラ１０３を回転させ、所定値未満の場合には通常のシーケンスのまま、という判断を行なう。
すなわち、ある走行距離である濃度以上の現像を行った場合には、薄層トナーの荷電性が低下するため、複数の主走査方向の分割位置における感光体ドラム２の所定の表面走行距離に対する現像量の比率のうち最大値が所定値以上の場合には、通常のシーケンスに加えて所定時間現像ローラ１０３を回転させて荷電性を回復させる。

さらに本発明の回転制御方法では、現像量解析手段（制御部）は、現像ローラ１０３の回転制御を複数のタイミングで実行するようになっている。
このように複数回のタイミングで実行することで、ジョブ内の画像で画像濃度が変化した場合でも対応することができる。

本発明の回転制御方法では、現像ローラ１０３の回転制御のタイミングの回数が増えるに従って、判断基準となる前記現像量の比率の設定値が減少するようになっている。
また、本発明の回転制御方法では、現像ローラ１０３の回転制御のタイミングの回数が増えるに従って、前記現像量の比率が所定値以上の場合の現像ローラ１０３を回転させる時間の設定値が長くなるようになっている。
さらに本発明の回転制御方法では、現像量解析結果により現像ローラ１０３の回転制御が実行された場合は、連続印刷のジョブが全て終わっていない場合でも、現像量解析のタイミングをリセットするようになっている。

以下に本発明の画像形成装置における現像ローラの回転制御の具体的な実施例と比較例を示す。

［実施例］
本実施例では、現像量解析手段（制御部）は、現像ローラ１０３の回転制御の有無の判定タイミングを、以下のような連続印刷枚数により決定する。
・連続印刷１０枚目
・連続印刷１５枚目
・連続印刷２０枚目
・連続印刷３０枚目

判定方法としては、現像ローラ１０３の表面を、露光手段（例えば光走査装置（レーザビームスキャナ））における主走査方向（つまり感光体ドラム２や現像ローラ１０３の軸に平行な方向）に所定の長さに分割し、分割したそれぞれの領域での現像量を算出し、感光体ドラム２の所定の表面走行距離に対する現像量の比率を算出する。より具体的には、上記の各枚数のタイミングで、現像ローラ１０３の表面を、主走査方向に２ｍｍずつに分割し、各２ｍｍ幅において感光体ドラム２の走行距離に対して現像量の比率（ここでは、ベタ印字相当で何％に相当するか）を算出する。

上記の連続印刷枚数ごとの現像ローラの感光体ドラム走行距離に対するベタ印字相当の現像量の比率（現像比率）が以下の値以上になったときには、現像ローラ１０３の回転制御をＯＮにし、現像ローラ１０３の回転を２０秒行う。なお、図４に連続印刷枚数と現像ローラの感光体走行距離に対する現像比率の関係と、回転制御をＯＮにする範囲を示す。
・連続印刷１０枚目 ７７％
・連続印刷１５枚目 ６５％
・連続印刷２０枚目 ５０％
・連続印刷３０枚目 ４０％

以上のような現像量の比率（現像比率）に応じた現像ローラ１０３の回転制御を行い、連続印刷５０枚のジョブを１００回繰り返し、合計５０００枚印刷した結果、トナー層規制部材（ブレード）１０４にトナーが固着することに起因する白スジは発生しなかった。

［比較例］
比較例として、上記の実施例の印刷条件において、現像ローラ１０３の回転制御を行わなかった。すると、５０００枚印刷後にトナー層規制部材（ブレード）１０４にトナーが固着することに起因する白スジが発生した。

以上の実施例と比較例の結果から明らかなように、現像量解析手段（制御部）により画像形成動作中の連続印刷枚数に応じたタイミングで現像量解析を実行し、その解析結果に応じて、現像ローラ１０３の回転を制御することにより、現像ローラ上のトナーの現像性を低下させることなく荷電性を維持することができ、また、トナー層規制部材１０４へのトナー固着の発生を防ぐことができる。したがって、上記の回転制御方法を用いることにより、長期間良好な画像形成を維持することができる。

本発明の一実施形態を示す図であって、複数の画像形成部を備えたタンデム型の画像形成装置の要部構成を示す概略断面図である。 図１に示す画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジユニットの断面構成を簡略化して示す概略断面図である。 図２に示すプロセスカートリッジユニットの現像装置部分の要部構成を示す概略要部断面図である。 連続印刷枚数と現像ローラの走行距離に対する現像比率の関係と、回転制御をＯＮにする範囲を示す図である。

符号の説明

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ１：画像形成部（プロセスカートリッジ）
２：感光体ドラム（潜像担持体）
３：帯電ローラ（帯電手段）
４：現像装置（現像手段）
５：クリーニング装置（クリーニング手段）
６：光走査装置（露光手段）
７：中間転写ベルト（中間転写体）
８：一次転写ローラ
９：二次転写ローラ
１０：中間転写ベルトクリーニング手段
１１Ａ，１１Ｂ：給紙カセット
１２：給紙ローラ
１３：分離ローラ
１４：搬送ローラ
１５：レジストローラ
１６：定着装置
１０１：トナー収容室
１０２：トナー供給室
１０３：現像ローラ（トナー担持体）
１０４：トナー層規制部材
１０５：供給ローラ
１０６：トナー搬送部材
１０７ａ，１０７ｂ：開口部
１０８：トナー搬送部材
１０８ａ：攪拌羽根
１０８ｂ：スクリュー
１０９：封止シール
Ｐ：転写紙（記録媒体）
Ｔ：トナー

Claims (13)

1. 潜像を担持する回転駆動が可能な潜像担持体と、前記潜像担持体を露光手段で露光して潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する回転駆動が可能なトナー担持体とを有する画像形成装置における回転制御方法であって、
   現像量解析手段を有し、該現像量解析手段により画像形成動作中の所定のタイミングで現像量解析を実行し、その解析結果に応じて、前記トナー担持体の回転を制御することを特徴とする回転制御方法。
2. 請求項１に記載の回転制御方法において、
   前記現像量解析手段が、前記トナー担持体の表面を、前記露光手段における主走査方向に所定の長さに分割し、分割したそれぞれの領域での現像量を算出し、前記潜像担持体の所定の表面走行距離に対する前記現像量の比率を算出する手段であることを特徴とする回転制御方法。
3. 請求項１に記載の回転制御方法において、
   前記現像量解析手段が、記録媒体の印字領域を前記露光手段における主走査方向に所定の長さに分割し、分割したそれぞれの領域での現像量を算出し、前記潜像担持体の所定の表面走行距離に対する前記現像量の比率を算出する手段であることを特徴とする回転制御方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一つに記載の回転制御方法において、
   前記現像量解析手段により現像量解析を実行して前記トナー担持体の回転を制御するタイミングが、連続印刷枚数により決められることを特徴とする回転制御方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一つに記載の回転制御方法において、
   前記現像量を画像データから算出することを特徴とする回転制御方法。
6. 請求項１〜５のいずれか一つに記載の回転制御方法において、
   前記現像量を露光情報から算出することを特徴とする回転制御方法。
7. 請求項１〜６のいずれか一つに記載の回転制御方法において、
   前記トナー担持体の回転制御を、通常の作像シーケンスとは異なるタイミングで行うことを特徴とする回転制御方法。
8. 請求項１〜７のいずれか一つに記載の回転制御方法において、
   前記トナー担持体の回転制御が、複数の主走査方向の分割位置における前記潜像担持体の所定の表面走行距離に対する前記現像量の比率のうち最大値が所定値以上の場合には、通常のシーケンスに加えて所定時間前記トナー担持体を回転させ、所定値未満の場合には通常のシーケンスのまま、という判断をすることを特徴とする回転制御方法。
9. 請求項１〜８のいずれか一つに記載の回転制御方法において、
   前記トナー担持体の回転制御を複数のタイミングで実行することを特徴とする回転制御方法。
10. 請求項９記載の回転制御方法において、
    前記トナー担持体の回転制御のタイミングの回数が増えるに従って、判断基準となる前記比率の設定値が減少することを特徴とする回転制御方法。
11. 請求項９または１０記載の回転制御方法において、
    前記トナー担持体の回転制御のタイミングの回数が増えるに従って、前記比率が所定値以上の場合の前記トナー担持体を回転させる時間の設定値が長くなることを特徴とする回転制御方法。
12. 請求項９〜１１のいずれか一つに記載の回転制御方法において、
    現像量解析結果により前記トナー担持体の回転制御が実行された場合は、連続印刷のジョブが全て終わっていない場合でも現像量解析のタイミングをリセットすることを特徴とする回転制御方法。
13. 潜像を担持する回転駆動が可能な潜像担持体と、前記潜像担持体を露光手段で露光して潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する回転駆動が可能なトナー担持体とを有する画像形成装置において、
    前記トナー担持体の回転を制御する手段として、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の回転制御方法を用いることを特徴とする画像形成装置。

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