JP5573101B2

JP5573101B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5573101B2
Application number: JP2009246792A
Authority: JP
Inventors: 博樹石井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2009-09-09
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2029-10-27
Also published as: JP2011081330A

Description

本発明は、二成分現像剤を用いる画像形成装置に関するものである。

従来、現像剤収容容器内に設けられた攪拌部材によって、現像剤収容容器内から搬送されてきた現像剤を現像剤担持体（以下、スリーブ）に供給し、スリーブに付着した現像剤のうち余分な現像剤を現像剤量規制部材（以下、ドクタ）によって掻き取り、スリーブの現像剤を所定の厚さに規制した後、潜像担持体表面に形成された潜像に現像剤を供給して現像を行う現像装置を有する画像形成技術が知られている。このような技術を用いた画像形成装置では、ドクタにより現像領域へと搬送される現像剤量を一定に保っているため、現像能力の変動を抑えて画像品質を安定させることができる。

しかし、このドクタにより規制された現像剤量（以下、汲み上げ量）は、スリーブ表面の経時劣化により減少していく傾向がある。詳しく説明すると、スリーブ表面に等間隔の細かい溝を設けることにより、スリーブの現像剤搬送能力を高めた画像形成技術が知られているが、このような溝を備えるスリーブにおいては特に、経時劣化により溝と溝の間の尖った箇所が摩耗し丸くなることで現像剤搬送能力が落ちるという現象が起こる。そのため、スリーブ表面が経時劣化すると汲み上げ量が低下してしまい、現像能力低下による画像濃度低下といった画像品質の劣化を引き起こしてしまう。また、汲み上げ量低下は、このようなスリーブ表面の経時劣化にのみならず、低面積率画像の連続出力による現像剤の流動性低下や、ドクタ部へのトナー固着によっても発生してしまい、同様に現像能力低下による画像濃度低下といった画像品質の劣化を引き起こしてしまう。

このような問題に対し、潜像担持体上に所定のタイミングで現像能力検知パターンを作成し、パターンの光学濃度をセンサにより読み取ることで現像能力を検知し、その検知結果に応じて現像バイアス等のバイアス条件を変動させ、現像能力の低下分をバイアスで補って画像濃度を安定化させる技術が知られている。しかし、現像能力の低下分を現像バイアスで補うということは、その分潜像担持体上の非画像部へのトナー付着の余裕度が下がるため、カブリ汚れが生じやすくなってしまう。

また、カブリ汚れを回避するために現像バイアスを上げた分、潜像担持体上における非画像部の電位を上げるという制御も広く知られている。しかし、帯電電位を上げると静電破壊が起きやすくなり、また帯電ユニットの寿命低下等の問題が生じてしまう。このため、おのずと帯電電位の限界値も決まり、制御としての限界があるため、現像能力の低下分を補うことができなくなった時点で現像ユニットとしての寿命を迎えることになる。ユニット寿命が長ければコストが下がり、また環境にもやさしいため、ユニット寿命を延ばす技術が求められている。

上述したような、汲み上げ量が低下することで現像能力も低下し、画像濃度低下といった画像品質が劣化するという問題に対し、特許文献１には、汲み上げ量を検知し、現像バイアスにフィードバックすることで現像能力を安定化する技術が開示されている。また、特許文献２には、汲み上げ量を検知し、汲み上げ量を一定に保つために現像剤搬送スクリューの速度を変えるという技術が開示されている。また、特許文献３には、汲み上げ量を検知して、汲み上げ量に応じて潜像担持体とスリーブ間のギャップを変化させて現像能力を一定にする技術が開示されている。さらに、特許文献４には、走行距離等から現像能力の変動を予測し、スリーブ線速を変動させるという技術が開示されている。

特許文献１に技術に関しては、バイアス制御による現像能力安定化には限界があるという問題が残る。特許文献２の技術に関しては、現像スリーブへの汲み上げ量を増加させるために搬送スクリューの速度を遅くすると、一瞬現像スリーブへと汲み上げられる現像剤の量は増加するが、すぐに現像スリーブの汲み上げ能力に対してスクリューによる現像剤供給能力が足りなくなるため、結果として汲み上げ量は減少してしまうため問題である。

特許文献３の技術に関しては、近年の画像形成装置の高画質化に伴って、潜像担持体とスリーブ間のギャップ（以下、ＰＧ）は画像品質に及ぼす影響が大きく、ＰＧの精度が非常に重要になってきているため、このＰＧを高い精度で変動させるのは極めて困難である。そのため、高画質化に向かないという欠点がある。特許文献４の技術に関しては、現像ユニットに走行距離データの格納部がないため、マシンを変更した場合、走行距離データが不明なため、適切なスリーブ線速を設定することが不可能である。また、実施例の中では、走行距離が進むにつれて現像剤帯電量が高くなりすぎるのを防ぐためにスリーブの線速を遅くしているが、本願発明者が行った実験結果によれば、スリーブ線速を遅くすると現像能力は下がってしまうため、汲み上げ量低下による現像能力低下に対応できておらず問題である。

そこで、本発明は、以上に示した問題に鑑みて、現像能力を高い精度で長期にわたって安定化させ、画像品質が劣化しにくく、さらに現像装置とマシンの組み合わせを変更した場合にも継続使用が可能で長寿命な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、静電潜像を担持する潜像担持体上の静電潜像を現像する現像剤を担持する現像剤担持体の動作内容と前記現像剤担持体による現像剤の汲み上げ量との相関関係、前記汲み上げ量と現像能力との相関関係、前記現像能力と前記潜像担持体と前記現像剤担持体の回転速度比との相関関係から求めた、前記動作内容と前記回転速度比の対応を示す制御データを記憶する記憶手段と、前記現像剤担持体の動作結果を取得し、前記記憶手段に格納された前記制御データを用いて前記潜像担持体と前記現像剤担持体の回転速度比を制御する制御手段と、を有する画像形成装置であって、前記動作結果は、前記現像剤担持体の累積走行距離であり、本体に着脱可能な現像装置に記憶され、前記制御手段は、前記現像剤担持体と該現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材の間隔を調整した場合、前記現像剤担持体の累積走行距離と前記汲み上げ量の減少率の相関関係から前記間隔調整後の前記汲み上げ量の予測値を求め、前記汲み上げ量の予測値を適用した前記制御データを用いて前記潜像担持体と前記現像剤担持体の回転速度比を制御することを特徴とする。

本発明によれば、現像剤担持体上の現像剤汲み上げ量を検知せずに、現像スリーブの走行距離と汲み上げ量の相関、及び、潜像担持体と現像スリーブの線速比と現像能力との相関に応じて線速比を変化させるため、現像能力を高い精度で長期にわたって安定化させ、画像品質が劣化しにくく、さらに現像装置とマシンの組み合わせを変更した場合にも継続使用が可能で長寿命な画像形成装置が実現可能となる。

本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図である。本発明の実施形態に係るプリンタが備えるプロセスユニットの断面概略図である。本発明の実施形態（第一実施例）における感光体ドラムと現像スリーブの回転速度比の制御の流れを示したフローチャートである。本発明の実施形態においてプリント枚数と感光体ドラムと現像スリーブ線速比との関係を示した図である。本発明の実施形態においてトナー付着量と感光体ドラムと現像スリーブ線速比との関係を示した図である。本発明の実施形態においてプリント枚数と現像能力との関係を示した図（従来例と第一実施例の比較）である。本発明の実施形態において現像走行距離と現像能力との関係を示した図（従来例と第二実施例の比較）である。本発明の実施形態（第三実施例）における感光体ドラムと現像スリーブの回転速度比の制御の流れを示したフローチャートである。本発明の実施形態において現像走行距離とトナー汲み上げ量との関係を示した図である。本発明の実施形態においてプリント枚数と現像能力との関係を示した図（従来例と第三実施例の比較）である。本発明の実施形態において現像走行距離とトナー飛散量との関係を示した図（第三実施例と第四実施例の比較）である。本発明の実施形態において層厚規制部材再調整前後の現像走行距離とトナー汲み上げ量との関係を示した図である。本発明の実施形態において各カラーの現像走行距離と現像能力との関係を示した図である。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタの一実施形態について説明する。

まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。本実施形態のプリンタは、作像手段として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す）用の４つのプロセスユニット１を備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、対外に異なる色であるＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋのトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。Ｙトナー像を生成するためのプロセスユニットを例にとると、これは図２に示すように、感光体ユニットと現像ユニットとを有している。これら感光体ユニットと現像ユニットは、一体的にプリンタ本体に対して着脱可能となっている。

図２は、本実施形態に係るプリンタが備えるプロセスユニットの断面概略図である。感光体ユニットは、潜像担持体としての感光体ドラム１０１、感光体ドラム１０１に付着した転写残トナー等を除去し回収する潜像担持体クリーニング手段としてのクリーニングブレード１０２及びスクリュー１０３、感光体ドラム１０１の表面摩擦係数を所定の値にするための滑剤塗布ブラシ１０４及び滑剤１０５（ステアリン酸亜鉛）、滑剤１０５を感光体ドラム１０１上に均一に塗布するための滑剤塗布ブレード１０６、感光体ドラム１０１を均一に帯電するための帯電ローラ１０７等を有している。帯電ローラ１０７は、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動する感光体ドラム１０１の表面を、図示しない帯電バイアス印加手段からＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳した帯電バイアスを印加して一様に帯電させる。そして、画像信号に対応した露光手段（図１の光学ユニット８）から発せられるレーザ光によって露光走査されて静電潜像を形成する。

現像ユニットは、第一現像剤搬送スクリュー１０９が配設された第一現像剤収容部と第二現像剤搬送スクリュー１１０が配設された第二現像剤収容部を有している。また、第一現像剤収容部の下面には、透磁率センサからなるトナー濃度センサ１１１が設置されており、磁性体であるキャリア粒子とトナーの混合比を透磁率から算出し、所定のトナー濃度になるように、図示しないトナー補給装置から必要によってトナーを補給している。

第一現像剤搬送スクリュー１０９は、図示しない駆動手段によって回転駆動され、第一現像剤収容部内の現像剤を図面に直交する方向における奥側から手前側に搬送する。搬送された現像剤は、第一現像剤収容部と第二現像剤収容部との間の仕切り壁に設けられた図示しない連通口を経て第二現像剤収容部内に進入する。第二現像剤収容部内の第二現像剤搬送スクリュー１１０は、図示しない駆動手段によって回転駆動されることで、現像剤を図中手前側から奥側に搬送する。第二現像剤搬送スクリュー１１０の上方には、現像剤担持体としての現像スリーブ１１２が第二現像剤搬送スクリューと平行な姿勢で配設され、図中反時計回り方向に回転駆動される。

現像スリーブ１１２は、非磁性材料（アルミ）パイプからなり，表面をサンドブラストで粗面化処理されている。現像スリーブ１１２の内部には、図示しないマグネットが配設されており、第二現像剤搬送スクリューによって搬送される現像剤の一部は、このマグネットの発する磁力によって現像スリーブ１１２の表面に汲み上げられる。そして，現像スリーブ１１２と所定の間隙を保持するように配設されたドクタブレード１１３によってその層厚が規制された後、感光体ドラムと対向する現像領域まで搬送され、図示しない現像バイアス印加手段から現像スリーブ１１２に印加される現像バイアスによって、感光体ドラム１０１上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。現像によってトナーを消費した現像剤は、現像スリーブ１１２の回転に伴って第二現像剤搬送スクリュー１１０上に戻される。そして、図中奥端まで搬送されると、図示しない連通口を経て第一収容部内に戻る。

トナー濃度センサ１１１による現像剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として図示しない制御部に送られる。現像剤の透磁率は、現像剤のトナー濃度と相関を示すため、トナー濃度センサ１１１はトナー濃度に応じた値の電圧を出力する。上記制御部は、ＲＡＭ等の情報記憶手段を備えており、この中にトナー濃度センサ１１１からの出力電圧の目標値であるＶｒｅｆを格納しており、トナー濃度センサ１１１からの出力電圧値とＶｒｅｆを比較し、図示しないトナー供給装置から比較結果に応じたトナー量を現像ユニット中の第一現像剤収容部の図中奥側からトナーを補給し、現像剤中のトナー濃度を所望の値に維持する。トナー濃度センサ１１１とトナー供給装置による本制御は、各色個別に実施される。

図１の本実施形態のプリンタの基本的な構成の説明に戻る。プロセスユニットの図中下方には、光学ユニット８が配設されている。露光手段としての光学ユニット８は、画像情報に基づいてレーザ光を各プロセスユニットの感光体ドラム表面に照射する。これによって、感光体ドラム上に静電潜像を形成する。なお、光学ユニット８は、光源たるレーザダイオードから発したレーザ光をモータによって回転駆動されるポリゴンミラーによって走査し、複数の光学レンズやミラーを介して感光体ドラムに照射するものである。また、かかる構成に代えて、ＬＥＤアレイによる露光手段を採用することもできる。

光学ユニット８の下方には、第一給紙カセット及び第二給紙カセットからなる給紙トレイ１７が鉛直方向に重なるように配設されている。これら給紙カセット内には、それぞれ、記録媒体として記録紙が収容されており、一番上の記録紙には、第一給紙ローラ及び第二給紙ローラからなる給紙ローラ１８がそれぞれ当接している。図示しない駆動手段によって、所定のタイミングで給紙ローラが反時計回りに回転駆動されると、記録紙がカセットの図中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路に向けて排出される。給紙路には複数の搬送コロ１９が配設されており、給紙路に送られた記録紙は、これらの搬送コロ１９によって上方に向けて搬送される。

給紙路にはレジストローラ２０が配設されている。搬送コロ１０から送られた記録紙がレジストローラ２０の直前に到達すると、記録紙は一旦停止する。そして、中間転写ベルト６上に形成されたトナー画像が二次転写ローラ４に到達するタイミングに合わせて、レジストローラ２０を所定のタイミングで駆動し、記録紙を二次転写ローラ４に向けて送り出す。

各プロセスユニットの図中上方には、表面無端移動体である中間転写ベルト６を張架しながら図中反時計回りに無端移動せしめる中間転写ユニット２が配設されている。転写手段としての中間転写ユニットは、中間転写ベルト６の他、ベルトクリーニングユニット７、各色の感光体ドラムの対抗する位置に配設された一次転写ローラ３、図示しない駆動モータの動力を受けて中間転写ベルトを駆動せしめるベルト駆動ローラ５等で構成されている。なお、ベルト駆動ローラ５は、二次転写ローラ４の対抗ローラを兼ねている。中間転写ベルト６は、これらのローラに張架されながら、ベルト駆動ローラ５の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動する。

一次転写ローラ３は、中間転写ベルト６を挟んで感光体ドラムに当接し、一次転写ニップを形成している。一次転写ローラ３に対して、感光体ドラム上に形成されたトナー画像のトナーとは逆極性の転写バイアスを印加することで、感光体ドラム上のトナー画像を中間転写ベルト６上に転写する。各色のプロセスユニットで形成された各色のトナー画像は、中間転写ベルト６上に順次一次転写され、中間転写ベルト６上にカラー画像を形成が形成される。

二次転写ローラ４は、中間転写ベルト６の外側の、ベルト駆動ローラ５と中間転写ベルト６を挟んで対向する位置に配設される。そして、バネ荷重によって、ベルト駆動ローラ５に所定の荷重で当接し、二次転写ニップが形成されている。中間転写ベルト６上に形成されたカラー画像は、中間転写ベルト６の回転駆動によって二次転写ニップに移動し、同時に、搬送されてきた記録紙は、レジストローラ２０からトナー画像の二次転写ニップ進入と同期して二次転写ニップに進入する。トナー像は、二次転写ローラ４とベルト駆動ローラ５との間に形成される二次転写電界とニップ圧によって記録紙に二次転写される。二次転写の電界は、二次転写対向ローラを兼ねるベルト駆動ローラ５にトナーと同極性の転写バイアスを印加し、二次転写ローラ４を接地することで形成している。

二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト６上には、記録紙に転写されなかったトナーが僅かに残って付着している。これは、ベルトクリーニングユニット７によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニット７は、クリーニングブレードを中間転写ベルト６の表面に当接させており、これによって、中間転写ベルト６上の転写残トナーを掻きとって除去する。中間転写ベルト６上から除去された転写残トナーは、廃トナーボトル１０に収容されて廃棄される。

二次転写ニップの上方には、定着ユニットが配設されている。この定着ユニットは、電磁誘導発熱層を内包する定着ローラ１３、定着ローラ１３と所定圧力で当接され所定のニップ幅を形成する加圧ローラ１４、図示しない温度センサ等で構成されている。定着ローラ１３の図中左側に、定着ローラ内の電磁誘導発熱層を発熱させるための電磁誘導手段であるＩＨコイル１６を有する。定着ローラ１は、ＩＧコイル１６による電磁誘導で加熱される。各ローラは、図示しない駆動手段により、加圧ローラ１４が時計方向に、定着ローラ１３は反時計方向に回転移動する。

二次転写ニップを通過した記録紙は、中間転写ベルト６から分離した後、定着ユニット内に送られる。そして，定着ユニットの定着ニップに挟まれながら、図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ローラ１３によって加熱され、同時に、定着ニップで加圧されてトナー画像が記録紙上に定着せしめられる。このようにして定着処理が施された記録紙は、排紙ローラ対を経由して機外に排出され、プリンタ本体の上面にスタックされる。

中間転写ユニット２の上方には、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋのトナーを収容する各色のトナーボトル９が配設されている。トナーボトル９に収容された各色のトナーは、各色のプロセスユニットの現像ユニットに適宜供給される。これらトナーボトル９は、プリンタ本体から脱着可能となっており、ボトル内のトナー残量がなくなると、トナーボトルを交換できるようになっている。

本実施形態では、画像形成装置として実験機をベースとしている。本装置の印刷速度は３５枚／分（Ａ４Ｙ）で、プロセス速度は２０５ｍｍ／ｓである。なお、以下に示す実施例は本発明にとって好適な一例であり、プロセスコントロールのタイミングや、Ｖｓ／Ｖｐの制御タイミングや制御方法を限定するものではない。

［第一実施例］
第一実施例では、電源ＯＮ時と、前回のプロセスコントロール実行時から積算２５０枚以上プリント実行時のプリント終了後に、プロセスコントロールとしてトナー付着量検出パターンを形成して現像能力を検知し、電位テーブルから電位条件を決定して画像濃度の調整を行う際に、予め現像装置のメモリに格納してある関係に応じて図４に示すように、感光体ドラムの線速（Ｖｐとする）と現像スリーブの線速（Ｖｓとする）の比Ｖｓ／Ｖｐを１．５から２．０の間で変化させている。

図３に、本実施例における感光体ドラムと現像スリーブの回転速度比の制御のフローを示す。まず、電源ＯＮとなった後（ステップＳ１０１）、トナー付着量の検出パターンを中間転写ベルト上に形成し（ステップＳ１０２）、トナー付着量の検出を行う（ステップＳ１０３）。プリント枚数が２５０枚以上となった場合（ステップＳ１０４／ＹＥＳ）、再度、トナー付着量の検出パターンを形成してトナー付着量を検出する（ステップＳ１０５、ステップＳ１０６）。トナー付着量の変化量が所定値以上の場合（ステップＳ１０７／ＹＥＳ）、現像ユニット内のメモリ（ＲＡＭ）を読み込み、プリント枚数と回転速度比（Ｖｓ／Ｖｐ）の対応テーブルを参照し（ステップＳ１０８）、プリント枚数に応じたＶｓ／Ｖｐを設定する（ステップＳ１０９）。なお、プリント枚数と回転速度比の対応テーブルは、プリント枚数と現像能力（トナー付着量）の関係、現像能力（トナー付着量）と回転速度比の関係をもとに予め作成しておく。

上記のようにしてＶｓ／Ｖｐを変化させることで、図５に示すように、トナー付着量を変化させることができるため、汲み上げ量が低下することによる現像能力の低下に応じてＶｓ／Ｖｐを変化させ、圧力検知センサや光学センサ等で汲み上げ量を検知することなしに現像能力の低下を抑制している。

図６に、従来例と本実施例について、プリント枚数と現像γ（現像ポテンシャル（ｋＶ）に対する感光体ドラム上トナー付着量（ｍｇ／ｃｍ²））の関係を示す。図６に示すように、本実施例では、従来例と比較してプリント枚数に対する現像γの低下が小さく、画像濃度の安定性が高く長寿命な画像形成装置となっている。

［第二実施例］
第二実施例では、第一実施例をベースに、動作履歴データとして現像スリーブの累積走行距離を用いて線速比の制御を行っている。この場合は、プリント枚数を制御に用いた場合と比較して、ジョブあたりのプリント枚数や使用するステーション等のマシンの使用方法に影響されることなく、スリーブの劣化との対応が正確になるため、制御の精度が向上し、画像濃度の安定性もさらに向上する。図７に示すように、ジョブあたりのプリント枚数が異なる使用方法でも、現像γが図６の場合と比較してより安定に制御できていることが確認できる。

［第三実施例］
第三実施例では、第一実施例をベースに、感光体ドラムの線速（Ｖｐ）と現像スリーブの線速（Ｖｓ）の比Ｖｓ／Ｖｐを変化させる方法として現像スリーブ線速（Ｖｓ）を制御している。具体的な制御値を表１に示す。表１に示す制御値は、本願発明者が行った現像走行距離と汲み上げ量との関係を測定した実験結果（図９）に従って決定したものであるが、制御値は一例であり制御方法を限定するものではない。

図８に、本実施例における感光体ドラムと現像スリーブの回転速度比の制御のフローを示す。本実施例は第一実施例をベースにしているため、ステップＳ２０１からステップＳ２０３、ステップＳ２０５からステップＳ２０７は図３のフローと同様である。本実施例ではプリント枚数ではなく現像走行距離を制御に用いている（ステップＳ２０４）。トナー付着量の変化量が所定値以上の場合（ステップＳ２０７／ＹＥＳ）、現像ユニット内のメモリ（ＲＡＭ）を読み込み、汲み上げ量、回転速度比（Ｖｓ／Ｖｐ）、各回転速度の対応テーブル（表１）を参照し（ステップＳ２０８）、汲み上げ量に応じたＶｓを設定する（ステップＳ２０９）。汲み上げ量は、現像走行距離と汲み上げ量との関係（図９）から求めることができる。そして、現像スリーブ線速の変化率と等倍率となるように、スクリュー速度を設定する（ステップＳＳ２１０）。

感光体ドラム線速と現像スリーブの線速の比であるＶｓ／Ｖｐを変化させる方法としては、現像スリーブ線速を変える方法と感光体ドラムの線速を変える方法があるが、感光体ドラム線速を変えると中間転写ベルトや定着ローラ、用紙搬送等の速度も変更する必要があり、制御が複雑になるだけでなく生産性の低下も招いてしまう。このため、Ｖｓ／Ｖｐを変化させる手段としては、現像スリーブ線速を制御する方が望ましい。ただし、現像スリーブ線速だけを変化させると現像ユニット内の現像剤搬送のバランスが崩れるため、本実施例においては、現像剤搬送部材であるスクリューの速度も現像スリーブ線速の変化率と等倍率で変化させている。また、Ｖｓ／Ｖｐを変える以外の目的（線速ダウンによる搬送性や定着性の向上等）で感光体ドラム線速を変化させる場合においても、感光体ドラム線速変化に応じて現像スリーブ線速を等倍率で変化させる制御とすることで対応可能である。

図１０に、従来例と本実施例について、図７と同様の測定を行った結果を示す。図１０に示すように、本実施例においても第一実施例や第二実施例と同様に、従来例と比較してプリント枚数に対する現像γの低下が小さく、画像濃度の安定性が高く長寿命な画像形成装置となっている。

［第四実施例］
第四実施例では、第一実施例をベースに、線速比に上限値を設定することで、線速比が上昇したときでも、画像品質に悪影響が出ないようにしている。具体的には、表２に示す制御値を用いて、汲み上げ量が２０ｍｇ／ｃｍ²以下に低下した場合、線速比を２．００に固定する。これにより、図１１に示すように、第三実施例と比較して高温高湿環境でのラン時のトナー飛散量が大幅に低減することがわかる。

［第五実施例］
第五実施例では、第一実施例をベースに、現像剤担持体と層厚規制部材の間隔を再調整した後、再調整前の該動作履歴データに基づいて回転速度の比の制御方法を変更している。具体的には、再調整後の汲み上げ量を、本願発明者が実験により得た表３の累積走行距離と汲み上げ量の減少率の関係から、以下の式により求め、表２の関係より、線速比を設定する。このとき、現像装置には累積走行距離データは格納されているが、再調整した汲み上げ量を入力することがあることに注意する。図１２に、再調整前と再調整後について、現像走行距離と汲み上げ量の関係を示す。
汲み上げ量再調整後の汲み上げ量の予測値＝再設定した汲み上げ量×再調整時の汲み上げ量減少率（表３の減少率）

汲み上げ量の減少率は累積現像走行距離のみに依存して変化する（層厚規制部材の間隔を再調整した後についてもそれがいえる）ことから、間隔を再調整した後の汲み上げ量は上記の式によって計算できる。間隔の再調整後の汲み上げ量変動は、表３の関係があるため、新品のスリーブと比較して図１２のようになだらかになることが分かる。

以上の構成により、第四実施例において線速比上限により汲み上げ量を再設定する必要が生じた場合や、現像装置をリユースする際に現像スリーブや層厚規制部材を清掃する必要が生じた場合でも、継続して現像装置を使用することができる。

［第六実施例］
第六実施例では、単一の駆動モータを用いクラッチのＯＮ／ＯＦＦを行って複数の現像スリーブを制御している画像形成装置の場合、潜像担持体と現像スリーブの回転速度の比は一番大きい値に設定している。このようにすることで、全ての色で画像濃度の低下を抑制できる。図１３に、カラー現像装置３本(イエロー、シアン、マゼンタ)を単一の駆動モータで駆動している場合の例を示す。

なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。

１プロセスユニット
２中間転写ユニット
３一次転写ローラ
４二次転写ローラ
５ベルト駆動ローラ
６中間転写ベルト
７ベルトクリーニングユニット
８光学ユニット
９トナーボトル
１０廃トナーボトル
１１付着量センサ
１２定着進入ガイド
１３定着ローラ
１４加圧ローラ
１５通紙経路
１６ＩＨコイル
１７給紙トレイ
１８給紙ローラ
１９搬送コロ
２０レジストローラ
１０１感光体ドラム
１０２クリーニングブレード
１０３スクリュー
１０４滑剤塗布ブラシ
１０５滑剤
１０６滑剤塗布ブレード
１０７帯電ローラ
１０８帯電ローラクリーナ
１０９第一現像剤搬送スクリュー
１１０第二現像剤搬送スクリュー
１１１トナー濃度センサ
１１２現像スリーブ
１１３ドクタブレード

特開平８−２１１７２９号公報特開２００６−５８３７７号公報特許第３３５７３９８号公報特許第３９２５０１９号公報

Claims

静電潜像を担持する潜像担持体上の静電潜像を現像する現像剤を担持する現像剤担持体の動作内容と前記現像剤担持体による現像剤の汲み上げ量との相関関係、前記汲み上げ量と現像能力との相関関係、前記現像能力と前記潜像担持体と前記現像剤担持体の回転速度比との相関関係から求めた、前記動作内容と前記回転速度比の対応を示す制御データを記憶する記憶手段と、
前記現像剤担持体の動作結果を取得し、前記記憶手段に格納された前記制御データを用いて前記潜像担持体と前記現像剤担持体の回転速度比を制御する制御手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記動作結果は、前記現像剤担持体の累積走行距離であり、本体に着脱可能な現像装置に記憶され、
前記制御手段は、
前記現像剤担持体と該現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材の間隔を調整した場合、前記現像剤担持体の累積走行距離と前記汲み上げ量の減少率の相関関係から前記間隔調整後の前記汲み上げ量の予測値を求め、前記汲み上げ量の予測値を適用した前記制御データを用いて前記潜像担持体と前記現像剤担持体の回転速度比を制御することを特徴とする画像形成装置。