(57)【要約】【課題】トナー劣化による画像品質の低下を抑制することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤による像を担持する回転可能な像担持体１と；現像剤を収容する容器４２と、回転することにより該容器４２内の現像剤を搬送して像担持体１に供給する現像剤担持体４１と、を備えた現像器４と；像担持体１の周速に対する現像剤担持体４１の周速の比を可変に制御する駆動手段１３、１６と；を有し、少なくとも現像器４を備えたカートリッジＢが装置本体Ａに対して着脱可能な画像形成装置１００は、カートリッジＢの耐久情報に応じて、現像剤担持体４１と像担持体１との周速比が変更される構成とする。【選択図】図５
2006227325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤による像を担持する回転可能な像担持体と、
現像剤を収容する容器と、回転することにより該容器内の現像剤を搬送して前記像担持体に供給する現像剤担持体と、を備えた現像器と、
前記像担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比を可変に制御する駆動手段と、
を有し、
少なくとも前記現像器を備えたカートリッジが装置本体に対して着脱可能な画像形成装置において、
前記カートリッジの耐久情報に応じて、前記現像剤担持体と前記像担持体との周速比が変更されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体の周速が変更されることで、前記周速比が変更されることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、前記現像剤担持体と前記像担持体をそれぞれ独立して駆動する別個の駆動源を有することを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】
前記カートリッジの耐久情報は、前記カートリッジの使用量に実質的に比例して変化する指標の値を示すことを特徴とする請求項１、２又は３の画像形成装置。
【請求項５】
前記カートリッジの耐久情報は、前記現像剤担持体の累積回転数、前記像担持体の累積回転数、画像出力枚数のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
更に前記カートリッジの耐久情報を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記記憶手段は、前記カートリッジに取り付けられていることを特徴とする請求項６の画像形成装置。
【請求項８】
前記周速比は、前記カートリッジの耐久情報の所定の閾値を境として変更されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像剤担持体の累積回転数が所定の閾値に達する前よりも達した後に、前記現像剤担持体の周速をＶｒ、前記像担持体の周速をＶｄとしてＶｒ／Ｖｄで表される前記周速比が大きくされることを特徴とする請求項８の画像形成装置。
【請求項１０】
前記カートリッジの寿命情報の所定の閾値は複数設定されることを特徴とする請求項８又は９の画像形成装置。
【請求項１１】
更に、一の画像出力開始指示により開始される一連の画像出力動作における出力画像の印字比率に応じて、前記周速比が変更されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記印字比率は、ピクセルカウントから算出されることを特徴とする請求項１１の画像形成装置。
【請求項１３】
前記印字比率の所定の閾値を境として前記周速比率が変更されることを特徴とする請求項１１又は１２の画像形成装置。
【請求項１４】
前記カートリッジの耐久情報の示す値が同じである時、前記印字比率が所定の閾値以下である場合よりも該所定の閾値を越えた場合に、前記現像剤担持体の周速をＶｒ、前記像担持体の周速をＶｄとしてＶｒ／Ｖｄで表される前記周速比が大きくされることを特徴とする請求項１３の画像形成装置。
【請求項１５】
更に、環境情報に応じて、前記周速比が変更されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記環境情報の所定の閾値を境として前記周速比率が変更されることを特徴とする請求項１５の画像形成装置。
【請求項１７】
前記カートリッジの耐久情報の示す値が同じである時、前記環境情報が示す温度及び湿度のそれぞれが所定の閾値以下である場合よりも該所定値を越えた場合に、前記現像剤担持体の周速をＶｒ、前記像担持体の周速をＶｄとしてＶｒ／Ｖｄで表される前記周速比が大きくされることを特徴とする請求項１５又は１６の画像形成装置。
【請求項１８】
前記カートリッジは、前記像担持体をも一体的に装置本体に対して着脱可能としたプロセスカートリッジであることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いた、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、電子写真感光体（感光体）と、感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち少なくとも１つとを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式がある。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずに使用者自身で行うことが出来るので、格段に操作性を向上させることが出来る。そのために、このプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。
【０００３】
プロセスカートリッジ方式の画像形成装置においては、例えば、プロセスカートリッジが備える現像手段としての現像器に収容された現像剤が消尽した時点でプロセスカートリッジを交換する。これにより、感光体などの他の部材を同時に交換することができ、画像形成装置は良好な画像品質を維持することができる。
【０００４】
又、現像器が単独で画像形成装置本体に対して着脱可能なカートリッジ（現像カートリッジ）とされているものもある。
【０００５】
ところで、現像剤は使用に伴って劣化する。つまり、現像器は、現像剤を感光体へと搬送する現像剤担持体（例えば、現像ローラ）、現像剤担持体上の現像剤を規制する現像剤規制部材（例えば、現像ブレード）、現像剤を攪拌し且つ搬送する現像剤搬送部材（例えば、攪拌羽根、攪拌ロッド）などを備え、現像剤が消尽するまでの間に、現像剤は現像器内で現像剤担持体、現像剤搬送部材などにより長期にわたり摺擦される。これによって、現像剤中のトナーは、形状が不規則になったり、粒径の分布に隔たりを生じたり、又、現像剤に流動性を向上させるなどの目的で添加されている外添剤（酸化チタン粒子など）がトナーの表面に埋め込まれたりしていく。その結果、現像剤の流動性や帯電性が低下するなどの劣化が生じる。
【０００６】
例えば、劣化により所望の電荷を持たせ難くなったトナーに対しては、感光体の表面移動速度に対する現像剤担持体の表面移動速度の比率を大きくすることが有効である。これにより、感光体上の静電像に付着するトナー量を所望の量として、画像の濃淡を適正とすることができる。
【０００７】
特許文献１は、プロセスカートリッジに、プロセスカートリッジの種々の情報を記憶する記憶素子を設け、この記憶素子に記憶された現像器内に収納された現像剤の残量情報に応じて現像ローラの回転速度を変えることを開示する。特許文献１の発明では、これによって、感光体の回転速度と現像ローラの回転速度の比率を現像剤の残量情報に応じて最適に保とうとしている。
【０００８】
しかしながら、現像器内に収納された現像剤の残量は、一般に現像剤が無くなる寸前近くにならないと正確に読み取ることが困難である。このため、例えば、低印字比率の出力画像が主に出力されるような場合、現像剤は多く残っているにも拘わらず、現像器内の現像剤は劣化してしまう。そして、上述のようなカートリッジ着脱式の画像形成装置では、カートリッジが寿命に達していないにも拘わらず画像品質が悪化してしまうことがある。特に、カラー画像形成装置においては、それぞれの色毎のわずかな画像品質の劣化が重畳されるため、プロセスカートリッジの耐久に応じて更に良好な画像品質を維持し得る画像形成装置が求められている。
【特許文献１】特開平９−１９００５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、現像剤劣化による画像品質の低下を抑制することが可能な画像形成装置を提供することである。
【００１０】
本発明のより詳細な目的の一つは、少なくとも現像器を備えたカートリッジの使用初期から寿命までの間、良好な画像品質を維持することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、現像剤による像を担持する回転可能な像担持体と；現像剤を収容する容器と、回転することにより該容器内の現像剤を搬送して前記像担持体に供給する現像剤担持体と、を備えた現像器と；前記像担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比を可変に制御する駆動手段と；を有し、少なくとも前記現像器を備えたカートリッジが装置本体に対して着脱可能な画像形成装置において、前記カートリッジの耐久情報に応じて、前記現像剤担持体と前記像担持体との周速比が変更されることを特徴とする画像形成装置である。前記カートリッジの耐久情報は、前記カートリッジの使用量に実質的に比例して変化する指標の値を示すものであり、本発明の一実施態様によると、前記カートリッジの耐久情報は、前記現像剤担持体の累積回転数、前記像担持体の累積回転数、画像出力枚数のうち少なくとも１つを含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現像剤劣化による画像品質の低下を抑制することが可能である。又、本発明によれば、少なくとも現像器を備えたカートリッジの使用初期から寿命までの間、良好な画像品質を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１４】
実施例１
［画像形成装置の全体構成］
先ず、図１を参照して、カラー画像形成装置の全体構成について説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、画像形成装置本体（装置本体）Ａに対して通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ、画像読み取り装置、或いはデジタルカメラなどの外部機器からの画像情報信号に応じて、電子写真方式を利用して、転写材（記録用紙、ＯＨＰシート、布など）にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色フルカラーの画像を形成することができるレーザービームプリンタである。
【００１５】
画像形成装置１００は、像形成手段として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する、所謂、タンデム型の構成を有する。
【００１６】
尚、本実施例の画像形成装置１００では、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの構成は、使用する現像剤の色が異なることを除いて実質的に同一であるので、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの色用の画像形成部に属する要素であることを表すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して総括的に説明する。
【００１７】
画像形成部Ｐは、一定速度で回転駆動される、像担持体としてのドラム型の感光体、即ち、感光ドラム１を有する。感光ドラム１の周囲には、帯電手段として帯電ローラ２、現像手段としての現像器４が配置されている。又、各画像形成部Ｐには、感光ドラム１に画像情報に応じた光を照射する露光手段（画像書き込み手段）としてのレーザスキャナ３が設けられている。更に、画像形成装置１００には、各画像形成部Ｐで感光ドラム１上に現像されたトナー像を順次に転写材Ｓに多重転写するための転写ユニット５が設けられている。転写ユニット５には、転写材給送部７から給送された転写材Ｓを担持して各画像形成部Ｐへと順次に搬送するための搬送ベルト５５が設けられている。
【００１８】
本実施例では、各画像形成部Ｐにおいて、感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２及び現像器４とは、一体的にカートリッジ化され、装置本体Ａに対して個別に着脱可能なプロセスカートリッジＢとされている。
【００１９】
尚、画像形成装置本体に対して着脱可能なカートリッジは、本実施例の態様に限定されるものではない。カートリッジは、現像剤を収容する容器と、この容器内の現像剤を感光体へと搬送する現像剤担持体とを備える現像器を備えていればよく、現像器が単独で装置本体に対して着脱可能とされた現像カートリッジ、或いは現像器と感光体とが一体的にカートリッジ化されるか、更に帯電手段、クリーニング手段のうち少なくとも一つが一体的にカートリッジ化されたプロセスカートリッジであってよい。
【００２０】
［画像形成プロセスに係る要素］
次に、図２をも参照して、上記画像形成装置１００の各部の構成について更に詳細に説明する。
【００２１】
（感光ドラム）
像担持体としての感光ドラム１は、現像器４の容器４２に回転自在に支持されており、現像器４と一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジＢを構成している。プロセスカートリッジＢは装置本体Ａに対して着脱自在に支持される。従って、プロセスカートリッジＢは、例えば感光ドラム１の寿命に合わせて容易に単独でユニット交換可能である。本実施例では、感光ドラム１はアルミシリンダーの外側に有機光導電体層を塗布して構成されている。
【００２２】
又、本実施例では、感光ドラム１を駆動するための第１の駆動手段が備える第１駆動源（第１駆動モータ）の駆動力は、感光ドラム１の図１及び図２の紙面奥側の一端部に伝達される。感光ドラム１は、画像形成動作に応じて図２中矢印方向（反時計回り）に回転駆動される。又、本実施例では、感光ドラム１は一定の表面移動速度（周速）で回転駆動される。
【００２３】
（帯電ローラ）
本実施例では、帯電手段として、感光ドラム１の表面に当接して回転する帯電ローラ２が用いられる。帯電ローラ２には、帯電バイアス電源（図示せず）から所定の帯電バイアスが印加される。本実施例では、帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面を略一様に負極性に帯電させる。
【００２４】
（現像器）
現像器４は、現像剤として非磁性一成分現像剤（トナー）を収容する容器４２を有する。容器４２には、現像剤担持体としての現像ローラ４１が回転可能に設けられている。現像ローラ４１は、容器４２の感光ドラム１と対向する開口部に位置して、感光ドラム１の表面に近接若しくは接触して回転する。又、現像器４には、容器４２内に収容されたトナーを現像ローラ４１に供給すると共に、現像ローラ４１の表面からトナーを剥ぎ取る現像剤供給及び剥ぎ取り手段としての供給及び剥ぎ取りローラ４３が設けられている。又、現像ローラ４１には、少なくとも現像動作時に、電圧印加手段としての現像バイアス電源から所定の現像バイアスが印加されるようになっている。
【００２５】
そして、本実施例では、現像器４の現像ローラ４１を駆動するための第２の駆動手段は、感光ドラム１を駆動するための第１駆動源とは別個に設けられた第２駆動源（第２駆動モータ）を有する。第２駆動源からの駆動力は、現像ローラ４１の図１及び２の紙面奥側の一端部に伝達される。現像ローラ４１は、図２中矢印（時計回り）に回転駆動される。即ち、現像ローラ４１の表面は、感光ドラム１との対向部（現像部）において感光ドラム１の表面移動方向と同方向に移動する。このように、本実施例では、現像ローラ４１は、感光ドラム１とは独立した駆動源によって駆動されるので、現像ローラ４１の表面移動速度（周速）を任意に設定できるようになっている。
【００２６】
（搬送ベルト）
転写ユニット５には、転写材搬送部材としての搬送ベルト５５が設けられている。搬送ベルト５５は装置本体Ａに駆動ローラ５１を支点として３軸、即ち、駆動ローラ５１、テンションローラ５２、吸着対向ローラ５３で支持されている。搬送ベルト５５は、図１の紙面奥側の一端に、搬送ベルト駆動源（搬送ベルト駆動モータ）の駆動力が伝達される。これにより、搬送ベルト５５は、現像器４により可視化された感光ドラム１上のトナー像を転写材Ｓ上に多重転写するために、画像形成動作に応じて図１中矢印方向（時計回り）に、感光ドラム１の周速と同期して周回移動（回転）させられる。
【００２７】
又、搬送ベルト５５を挟んで各画像形成部Ｐの感光ドラム１と対向する位置には、転写手段としての転写ローラ５４が配置されている。転写ローラ５４の位置で搬送ベルト５５と感光ドラム１とが接触して転写部（転写ニップ）が形成される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写ローラ５４に、転写バイアス電源からトナーの正規の帯電極性とは逆極性の所定の転写バイアスが印加されることによって、搬送ベルト５５上の転写材Ｓ上に多重転写される。
【００２８】
尚、転写材給送部７から搬送されてきた転写材Ｐは、搬送ベルト５５を介して吸着ローラ５６と吸着対向ローラ５３とが対向する吸着部において、搬送ベルト５５上に静電的に保持される。搬送ベルト５５上に保持された転写材Ｓは、搬送ベルト５５の回転に伴って、順次各画像形成部Ｐの転写部Ｔに搬送される。転写材供給部７は、転写材Ｓを収容するカセット７１、カセット７１から転写材Ｓを１枚ずつ給送する給送ローラ７２、画像形成部Ｐにおける画像形成動作と同期をとって転写材Ｓを送り出すレジストローラ７３などを有する。
【００２９】
［画像形成動作］
次に、上述の構成の画像形成装置１００による画像形成動作について更に説明する。
【００３０】
先ず、転写材給送部７の給送ローラ７２の回転によってカセット７１内の転写材Ｓが一枚分離されて給送され、レジストローラ７３へと搬送される。
【００３１】
一方、感光ドラム１と搬送ベルト５５とが各々所定の周速Ｖ（以下、「プロセス速度」という。）で図示矢印方向へ回転駆動される。そして、帯電ローラ２によって表面を均一に帯電された感光ドラム１に、レーザスキャナ３から画像情報に応じて変調されたレーザ光Ｌが照射され、感光ドラム１上に静電像が形成される。感光ドラム１上への静電像の形成と同期して現像ローラ４１が駆動される。つまり、現像ローラ４１が回転駆動されると共に、感光ドラム１上の静電像にトナーが付着するように、本実施例では感光ドラム１の帯電極性と同極性で略同電位の現像バイアスが現像ローラ４１に印加される。これにより、感光ドラム１に形成された静電像は、現像ローラ４１と感光ドラム１との対向部（現像部）においてトナーにより現像される。
【００３２】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、感光ドラム１の回転方向において、感光ドラム１と現像ローラ４１とが対向する現像部より下流の転写部Ｔで、搬送ベルト５５上に保持されて搬送されてきた転写材Ｓに転写される。この時、転写部Ｔには、転写ローラ５４を介してトナー像と逆極性の転写バイアスが印加される。
【００３３】
例えば、４色フルカラー画像の形成時には、以上の工程が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫにおいて別々に、且つ、転写材Ｓ上のトナー像の先端が一致するようなタイミングで行われる。これによって、４色のトナー像が転写材Ｓ上に多重転写される。
【００３４】
尚、転写材Ｓは、１色目のトナー像が転写部Ｔに到達するタイミングに合わせて、レジストローラ７３から搬送ベルト５５へと搬送され、搬送ベルト５５上に吸着保持されて搬送される。
【００３５】
各画像形成部Ｐの転写部Ｔを通過して、４色のトナー像が重ね合わせて転写された転写材Ｓは、搬送ベルト５５から剥離され定着部６へと搬送される。定着部６において、転写材Ｓ上のトナーは溶融混合されると共に、転写材Ｓに定着される。その後、転写材Ｓは、排出ローラ対８１を介して装置本体Ａの上部に設けられた排出トレイ８２上へ、画像面を下向きにして排出される。こうして、画像形成動作を終了する。
【００３６】
尚、本実施例では、転写工程後に感光ドラム１上に残ったトナー（転写残トナー）は、現像器４によって回収されて再利用される。但し、別途、感光ドラム１上からトナーを除去するクリーニング手段を設けてもよい。クリーニング手段としては、感光ドラム１に当接して、感光ドラム１上のトナーを掻き取るブレード状部材（クリーニングブレード）を用いるものが一般的である。
【００３７】
又、例えば白黒画像などの単色画像、或いはいくつかの色の組み合わせによるマルチカラー画像を形成する場合は、所望の画像形成部Ｐにおいてのみトナー像を形成し、それを転写材Ｓに転写するようにすればよい。
【００３８】
［現像ローラと感光ドラムとの周速比の制御］
次に、本実施例において最も特徴的な、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比の制御方法について説明する。
【００３９】
上述のように、本実施例では、感光ドラム１及び現像ローラ４１を具備するプロセスカートリッジＢは、装置本体Ａに対して着脱自在とされている。又、本実施例では、感光ドラム１の周速に対する現像ローラ４１の周速の比を可変に制御する駆動手段は、感光ドラム１と現像ローラ４１とを独立して駆動できるように複数の駆動源を有する。
【００４０】
図４に、本実施例の画像形成装置１００の概略制御ブロックを示す。
【００４１】
装置本体Ａには様々な情報から画像形成条件や画像形成動作などを制御したり、プロセスカートリッジＢの記憶素子２１（後述）と情報のやり取りを行うコントローラ部１１、感光ドラム１上に静電像を形成するためのレーザスキャナ３、感光ドラム１を駆動するための第１駆動源１３、プロセスカートリッジＢの第１のカートリッジ側駆動伝達手段１５（後述）に駆動伝達するための第１の本体側駆動伝達手段１４、現像ローラ４１を駆動するための第２駆動源１６、プロセスカートリッジＢの第２のカートリッジ側駆動伝達手段１８（後述）に駆動伝達するための第２の本体側駆動伝達手段１７などが設けられている。
【００４２】
本実施例では、第１駆動源１３、第１の本体側駆動伝達手段１４、第１のカートリッジ側駆動伝達手段１５によって感光ドラム１を駆動するための第１の駆動手段が構成される。又、第２駆動源１６、第２の本体側駆動伝達手段１７、第２のカートリッジ側駆動伝達手段１８によって現像ローラ４１を駆動するための第２の駆動手段が構成される。
【００４３】
一方、プロセスカートリッジＢには、プロセスカートリッジＢの種々情報を記憶するための記憶手段としての記憶素子（メモリー）２１、感光ドラム１、感光ドラム１を駆動するための第１の本体側駆動伝達手段１４から駆動が伝達される第１のカートリッジ側駆動伝達手段１５、現像ローラ４１、現像ローラ４１を駆動するための第２の本体側駆動伝達手段１７から駆動が伝達される第２のカートリッジ側駆動伝達手段１８などが設けられている。
【００４４】
第１、第２の本体側駆動伝達手段１４、１７としては、第１駆動源１３、第２駆動源１６にそれぞれ連結されたギア列及びカップリングが用いられる。一方、本実施例では、第１のカートリッジ側駆動伝達手段１５としては、感光ドラム１に対し一体に取り付けられ、第１の本体側駆動伝達手段のカップリングと係合するカップリングが用いられる。又、第２のカートリッジ側駆動伝達手段１８としては、第２の本体側駆動伝達手段１７のカップリングと係合するカップリング及び該カップリングから現像ローラ４１へと駆動を伝達するギア列が用いられる。
【００４５】
記憶素子２１としては、情報を記憶することができれば、斯界にて知られているものから適宜選択して用いることができるが、小型、軽量などの点で電子的なメモリーが好ましい。本実施例では、電子的な不揮発性メモリーを用いた。
【００４６】
コントローラ部１１は、装置本体Ａに対して通信可能に接続されたコンピュータ２２からの画像情報信号に応じて画像形成装置１００の各部を制御して画像形成動作を実行させる。
【００４７】
上述のように、現像器４は、現像ローラ４１の周囲にコートして担持させた、所定の電荷を与えたトナーを感光ドラム１上の静電像に付着させることで感光ドラム１上に可視像を形成する。このとき、感光ドラム１上に付着させるトナーの量をコントロールすることにより画像に濃淡を出すことができる。
【００４８】
感光ドラム１上に付着させるトナーの量をコントロールする方法としては、例えば、感光ドラム１とトナーの電位差を利用することができる。つまり、露光量を制御することによって、感光ドラム１の潜像の画像部電位を制御し、これにより現像バイアスが印加された現像ローラ４１との間の電位差を制御して、感光ドラム１上の静電像の画像部に付着するトナー量を制御することができる。
【００４９】
更に、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比、即ち、感光ドラム１の周速Ｖｄに対する現像ローラ４１の周速Ｖｒの比Ｖｒ／Ｖｄが所定の値となるように現像ローラ４１を回転させることで、効率よく現像を行うことができる。
【００５０】
ところで、現像器４内のトナーの性能は、新品の状態から印字を重ねてトナーが無くなるまでの間維持することが難しく、通常、印字を重ねるにつれて劣化する。トナーの劣化は、通常、現像器４内に残っているトナー量の減少に比例して悪化していく。
【００５１】
しかしながら、低印字比率、例えば、印字面の全面積に対する総印字面積の比を印字比率と定義した場合にトナー量が２％以下の画像が多く出力された場合などには、現像器４内にトナーが多く残っていても、現像ローラ４１は出力した印字枚数分回転してしまうので、トナーが劣化してしまう。
【００５２】
トナーが劣化すると所望の電荷にならないトナーの量が増えてしまうため、潜像を可視像にする際に、感光ドラム１に付着するトナー量が所望の量と異なってしまう。このため、例えば、画像の濃淡がおかしくなるなどの画像品質の悪化の問題が発生することがある。
【００５３】
つまり、プロセスカートリッジＢの寿命の後半や現像剤が無くなる間近、或いは、低印字出力を主に出力されたことにより現像剤は多く残っているにも拘わらず現像ローラ４１が多く回転したことなどによる現像剤の劣化のために、画像品質が悪化してしまうという問題が発生することがある。
【００５４】
そこで、感光ドラム１の周速Ｖｄに対する現像ローラ４１の周速Ｖｒを変化させることで、即ち、現像ローラ４１の感光ドラム１に対する周速比Ｖｒ／Ｖｄをトナーの劣化状態に合わせて最適化することで、上述のような問題を解決する。
【００５５】
本実施例では、感光ドラム１と現像ローラ４１のそれぞれを独立して駆動するための駆動源（第１、第２駆動源１３、１４）が個別に設けられている。そして、プロセススピードは維持したまま（即ち、感光ドラム１の周速は一定のまま）、現像ローラ４１の周速を変更することで、感光ドラム１に対する現像ローラ４１の周速比を変更する。
【００５６】
概して、トナーが劣化したことにより感光ドラム１上に付着するトナー量が所望の量と比較して少なくなり、結果として、濃度が薄い画像になるときには、現像ローラ４１の周速Ｖｒを速くし、周速比Ｖｒ／Ｖｄを大きくして、所望の画像濃度が得られるようにする。このように、トナーが劣化した場合であっても、画像濃度の変動が発生しないように、常に最適な現像ローラ４１の周速Ｖｒを設定する。
【００５７】
そして、この現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比は、プロセスカートリッジＢの耐久情報に基づいて変更される。
【００５８】
更に説明すると、本実施例では、現像ローラ４１の最適な周速Ｖｒを算出するために、プロセスカートリッジＢにそれぞれ設けられた記憶素子２１に記憶された情報を利用する。記憶素子２１は、プロセスカートリッジＢを装置本体Ａに装着することで、装置本体Ａに設けられたコントローラ部１１と電気的に接続され、コントローラ部１１と記憶素子２１との間で情報のやり取りを行うことができるようになっている。
【００５９】
記憶素子２１には、プロセスカートリッジＢに関する様々な情報として、少なくともプロセスカートリッジＢの耐久情報が記憶されている。より詳細には、プロセスカートリッジＢの耐久情報とは、プロセスカートリッジＢの使用状態に関する情報であり、プロセスカートリッジＢの経時的な変化を示す情報、即ち、プロセスカートリッジＢの使用量に実質的に比例して変化する指標の値を示す情報である。プロセスカートリッジＢの耐久情報としては、感光ドラム１の累積回転数、現像ローラ４１の累積回転数などを好ましく用いることができる。
【００６０】
ここで、現像器４内の現像剤の残量の情報それ自体は、プロセスカートリッジＢの使用量には比例しない。即ち、印字比率の高い画像を多く出力した場合と、印字比率の低い画像を多く出力した場合とでは、プロセスカートリッジＢの使用量に伴う現像剤残量の変化率が異なる。従って、現像器４内の現像剤の残量の情報のみでは、プロセスカートリッジＢの耐久情報とはならない。但し、本発明は、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比の制御のために、現像器４内の現像剤の残量情報を、例えばプロセスカートリッジＢの他の耐久情報と共に利用する態様を排除するものではない。
【００６１】
本実施例では、記憶素子２１には、プロセスカートリッジＢの耐久情報として、少なくとも現像ローラ４１の累積回転数が記憶される。現像ローラ４１の回転数は、ローラを回転させている時間によって計測し、画像を１枚出力する毎に記憶素子２１に積算して記憶させたり、１ジョブ（一の画像出力開始支持による単数又は複数の転写材に対する一連の画像形成動作）毎に記憶素子２１に積算して記憶させたりすることができる。
【００６２】
そして、記憶素子２１に記憶された現像ローラ４１の累積回転数と所定値（閾値）とを比較し、該閾値を境として現像ローラ４１の周速を変更し、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を変更する。この閾値は、トナーの劣化による画像品質の低下を、許容し得る程に十分低減し得るように、適宜設定することができる。
【００６３】
本実施例では、現像ローラ４１の最適な周速を算出するために、現像ローラ４１の回転数に関して想定総回転数に対するその時点での累積回転数を比較する。
【００６４】
つまり、平均的な印字比率のジョブを繰り返すことによりプロセスカートリッジＢが寿命（トナーの消尽、感光ドラム１の寿命などにより設定）に達した場合の現像ローラ２２の回転数が現像ローラ４１の想定総回転数として予め設定される。この想定総回転数の情報は、装置本体Ａのコントローラ部１１に予め記憶されている。或いは、この想定総回転数の情報をプロセスカートリッジＢの記憶素子２１に記憶させることもできる。この場合、各プロセスカートリッジＢに即して更に適切な制御を行うことができる。
【００６５】
画像形成に際して、コントローラ部１１は、プロセスカートリッジＢの記憶素子２１に記憶されているその時点での現像ローラ４１の累積回転数を読み出す。そして、その時点での現像ローラ４１の累積回転数が想定総回転数より多くなった時点で、現像ローラ４１の周速を変更する。即ち、その時点での現像ローラ４１の累積回転数が想定総回転数よりも多くなることは、そのプロセスカートリッジＢによって低印字比率のジョブが多く行われたことを意味し、プロセスカートリッジＢ内のトナーの劣化による画像濃度の変動が想定される。従って、現像ローラ４１の累積回転数が想定総回転数を越えた時点で、現像ローラ４１の周速Ｖｒを速くする。これにより、劣化により所望の電荷を持たせ難くなったトナーに対して、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比Ｖｒ／Ｖｄを大きくし、感光ドラム１上の静電像に付着するトナー量を所望の量として、画像の濃淡を適正とする。
【００６６】
より具体的には、本実施例では、印字比率４％で画像形成を繰り返すことによりプロセスカートリッジＢ内のトナーを消尽するまでに想定される現像ローラ４１の回転数を想定総回転数として設定する。
【００６７】
そして、現像ローラ４１の累積回転数が想定総回転数以下である間は、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比Ｖｒ／Ｖｄを初期値のままとする。
【００６８】
一方、現像ローラ４１の累積総回転数を越えた場合、現像ローラ４１の周速をＶｒ’（＞Ｖｒ）に変更し、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比が、
Ｖｒ’／Ｖｄ＝１．１×Ｖｒ／Ｖｄ
となるようにする。
【００６９】
このような構成にすることで、現像器４内のトナーの残量だけでなく、トナーの劣化に合わせて適切な現像条件を選択することができる。よって、プロセスカートリッジＢを交換するまでの間良好な画像品質を維持することができる。
【００７０】
図５は、本実施例における現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比の概略制御フローを示す。先ず、印刷ジョブが装置本体Ａに設けられたコントローラ部１１に送られる（ステップ１）。コントローラ部１１は、プロセスカートリッジＢが具備する記憶素子２１から、その時点での現像ローラ４１の累積回転数の情報を読み出す（ステップ２）。コントローラ部１１は、読み込んだ現像ローラ４１の累積回転数Ｒｓと、コントローラ部１１に記憶されている想定総回転数Ｒｔとを比較する（ステップ３）。ステップ３において現像ローラ４１の累積回転数Ｒｓが想定総回転数Ｒｔ以下であると判断した場合には、コントローラ部１１は、現像ローラ４１を標準の周速Ｖｒで回転させるべく、第２駆動源１６に制御信号を出力する（ステップ４）。一方、ステップ３において現像ローラ４１の累積回転数Ｒｓが想定総回転数Ｒｔを越えていると判断した場合には、コントローラ部１１は、現像ローラ４１を周速Ｖｒ’（＞Ｖｒ）で回転させて、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比がＶｒ’／Ｖｄ＝１．１×Ｖｒ／Ｖｄとなるようにするべく、第２駆動源１６に制御信号を出力する（ステップ５）。
【００７１】
こうして制御された周速で現像ローラ４１を駆動することで画像形成を行い（ステップ６）、画像形成動作を終了する（ステップ７）。
【００７２】
上述の制御は、各色用のプロセスカートリッジＢに対して行われる。これにより、各色のプロセスカートリッジＢについてトナーの劣化状況を判断し、現像ローラ４１を適切な周速で駆動することができる。
【００７３】
尚、上述では、プロセスカートリッジＢの耐久情報の閾値として、予め設定された１つの想定総回転数を境として現像ローラ４１の周速度を変更したが、本発明はこれに限定されるものではなく、プロセスカートリッジＢの耐久情報の閾値を複数設けて、それぞれの閾値を境として現像ローラ４１の周速度を変更（即ち、順次に変更）するようにしてもよい。
【００７４】
例えば、現像ローラ４１の累積回転数の想定総回転数に対する達成率、即ち、
達成率＝（累積回転数Ｒｓ／想定総回転数Ｒｔ）×１００（％）
を計算し、算出された達成率に応じて、現像ローラの周速の最適値を演算する。この情報から、その時点までにプロセスカートリッジＢ内のトナーがどのくらい劣化しているかが判断できる。これにより、トナーの劣化状況に応じて最適な周速で現像ローラ４１を駆動する。この場合、プロセスカートリッジＢの耐久情報として、達成率自体を記憶してもよく、プロセスカートリッジＢの耐久情報の所定の閾値は、達成率で表される。但し、達成率を計算する代わりに、上述の想定総回転数と同様に、現像ローラ４１の回転数自体の閾値を複数設定してもよく、これらの情報を用いた制御の作用は実質的に同じである。
【００７５】
更に説明すると、現像ローラ４１の累積回転数の想定総回転数に対する達成率に対して、最適な現像ローラ４１の周速を予め設定する。例えば、達成率１００％未満の場合には、現像ローラ４１を標準の周速度Ｖｒで駆動する。そして、達成率１００％以上１５０％未満、１５０％以上２００％未満、２００％以上の場合について、現像ローラ４１の周速をそれぞれＶｒ’１、Ｖｒ’２、Ｖｒ’３（Ｖｒ＜Ｖｒ’１＜Ｖｒ’２＜Ｖｒ’３）に設定する。これにより、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比が、標準のＶｒ／Ｖｄに対して、
Ｖｒ’１／Ｖｄ＝１．１×Ｖｒ／Ｖｄ
Ｖｒ’２／Ｖｄ＝１．１２５×Ｖｒ／Ｖｄ
Ｖｒ’３／Ｖｄ＝１．１５×Ｖｒ／Ｖｄ
となるようにする。現像ローラ４１の想定総回転数に対する累積回転数の達成率と、最適な現像ローラ４１の回転数との関係の情報は、予めコントローラ部１１に記憶されている。或いは、この情報をプロセスカートリッジＢの記憶素子２１に記憶させることもできる。この場合、各プロセスカートリッジに即して更に適切な制御を行うことができる。
【００７６】
図６を参照して、この場合、先ず、印刷ジョブが装置本体Ａに設けられたコントローラ部１１に送られる（ステップ１）。コントローラ部１１は、プロセスカートリッジＢが具備する記憶素子２１から、その時点での現像ローラ４１の累積回転数の情報を読み出す（ステップ２）。次いで、コントローラ部１１は、コントローラ部１１に記憶されている想定総回転数Ｒｔに対する、読み込んだ現像ローラ４１の累積回転数Ｒｓの達成率を計算する（ステップ３）。そして、コントローラ部１１は、コントローラ部１１に記憶されている達成率と現像ローラ４１の周速との関係から、ステップ３において算出された達成率に対応する最適な現像ローラ４１の周速を求める（ステップ４）。次いで、コントローラ部１１は、ステップ４において求めた周速で現像ローラ４１を回転させるべく、第２駆動源１６に制御信号を出力する（ステップ５）。
【００７７】
こうして制御された周速で現像ローラ４１を駆動することで画像形成を行い（ステップ６）、画像形成動作を終了する（ステップ７）。
【００７８】
上述の制御は、各色用のプロセスカートリッジＢに対して行われる。これにより、各色のプロセスカートリッジＢについてトナーの劣化状況を判断し、現像ローラ４１を適切な周速で駆動することができる。
【００７９】
以上、本実施例によれば、プロセスカートリッジＢ内のトナー残量のみに基づいて現像ローラ４１の周速を制御する場合には難しい、トナーの劣化状況を判断して、プロセスカートリッジＢの使用状況に左右されることなく、印刷ジョブに求められている画像濃度を満足した高品質な出力画像を得ることができる。特に、カラー画像形成装置においては、各色用のプロセスカートリッジＢに対して、それぞれ適切な現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を達成できるので、トナー劣化による画像濃度変動の影響が重畳され易いカラー画像形成時においても、常に高品質な画像を得ることができる。又、例えばプロセスカートリッジＢの耐久情報の複数の閾値を境として現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を変更するようにすることで、更にトナーの劣化状況に応じて最適な現像ローラと感光ドラム１との周速比で画像形成を行うことができる。
【００８０】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は実施例１と同じである。従って、実施例１の画像形成装置と実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００８１】
本実施例では、コントローラ部１１は、印刷ジョブを受信する毎に、ジョブのピクセルカウント、即ち、画素毎の濃度レベルの積算値を計算する。又、コントローラ部１１は、このピクセルカウン値から、ジョブの印字比率を計算する。
【００８２】
本実施例では、コントローラ部１１は、各色毎の画像のピクセルカウントを計算し、又ジョブにおける各色毎の印字比率を計算する。算出されたピクセルカウント及びジョブの印字比率は、コントローラ部１１に記憶される。
【００８３】
そして、本実施例では、プロセスカートリッジＢの耐久情報と、装置本体Ａで記録しているピクセルカウントとを関連付けて、最適な現像ローラ４１の周速に制御する。
【００８４】
つまり、ジョブの印字比率が高印字比率、例えば、１０％以上の場合は、所望の濃度に比較して実際の濃度が低下する傾向がある。このため、現像ローラ４１の周速を速め、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を高めることが有効である。従って、本実施例では、現像ローラ４１の累積回転数の、想定総回転数に対する達成率に応じて現像ローラ４１の周速を設定すると共に、同じ達成率に対して、高印字比率のジョブにおいては、現像ローラ４１の周速をより速くして、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を高める。
【００８５】
例えば、本実施例では、ジョブの印字比率の所定の閾値として、印字比率１０％未満のジョブにおいては、達成率１００％未満では現像ローラ４１を標準の周速度Ｖｒで駆動する。そして、達成率１００％以上１５０％未満、１５０％以上２００％未満、２００％以上の場合について、実施例１で説明したのと同様に、現像ローラ４１の周速をそれぞれＶｒ’１、Ｖｒ’２、Ｖｒ’３（Ｖｒ＜Ｖｒ’１＜Ｖｒ’２＜Ｖｒ’３）に設定する。
【００８６】
一方、印字比率が１０％以上のジョブにおいては、上記印字比率１０％未満のジョブにおけるそれぞれの現像ローラ４１の周速を１．１倍する。勿論、ジョブの印字比率に応じて適宜現像ローラ４１の周速を設定することができ、ジョブの印字比率と現像ローラ４１との周速の関係をより細かい又はより粗い刻み幅で設定してもよい。
【００８７】
図７は、本実施例における現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比の概略制御フローを示す。先ず、印刷ジョブが装置本体Ａに設けられたコントローラ部１１に送られる（ステップ１）。このとき、装置本体Ａ内のコントローラ部１１では、送られたジョブのピクセルカウントを算出し、ジョブの印字比率を計算する（ステップ２）。又、コントローラ部１１は、プロセスカートリッジＢが具備する記憶素子２１から、その時点での現像ローラ４１の累積回転数の情報を読み出す（ステップ３）。次いで、コントローラ部１１は、コントローラ部１１に記憶されている想定総回転数Ｒｔに対する、読み込んだ現像ローラ４１の累積回転数Ｒｓの達成率を計算する（ステップ４）。そして、コントローラ部１１は、コントローラ部１１に記憶されている達成率と現像ローラ４１の周速との関係から、ステップ４において算出された達成率に対応する最適な現像ローラ４１の周速を求める（ステップ５）。次いで、コントローラ部１１は、ジョブが通常の印字比率か高印字比率（本実施例では１０％以上）であるか否かを判断する（ステップ６）。そして、ステップ６においてジョブの印字比率が１０％未満であると判断した場合には、コントローラ部１１は、ステップ５において求めた周速で現像ローラ４１を回転させるべく、第２駆動源１６に制御信号を出力する（ステップ７）。一方、ステップ６においてジョブの印字比率が１０％以上であると判断した場合には、コントローラ部１１は、ステップ５において求めた周速から、高印字比率時の現像ローラ４１の周速を算出する（本実施例では、ステップ５において求めた周速を１．１倍する。）（ステップ８）。そして、ステップ８において求めた周速で現像ローラ４１を回転させるべく、第２駆動源１６に制御信号を出力する（ステップ９）。
【００８８】
こうして制御された周速で現像ローラ４１を駆動することで画像形成を行い（ステップ１０）、画像形成動作を終了する（ステップ１１）。
【００８９】
上述の制御は、各色用のプロセスカートリッジＢに対して行われる。これにより、各色のプロセスカートリッジＢについてトナーの劣化状況を判断し、現像ローラ４１を適切な周速で駆動することができる。
【００９０】
以上、本実施例によれば、トナーの劣化状況に加えて、ジョブの印字比率をも加味することにより、プロセスカートリッジＢの使用状況に応じて更に最適な現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比により画像形成を行うことができる。
【００９１】
実施例３
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は実施例１と同じである。従って、実施例１の画像形成装置と実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００９２】
本実施例では、図８の概略ブロック図に示すように、装置本体Ａには、画像形成装置１００が置かれている環境に関する情報を検知する環境検知手段としての環境検知センサ２０が設けられている。環境センサ２０は、コントローラ部１１に電気的に接続されており、本実施例では、画像形成装置１００の周囲の温度及び湿度の検知結果を示す信号をコントローラ部１１に入力する。
【００９３】
そして、本実施例では、プロセスカートリッジＢの耐久情報と、環境センサ２０で検知された温度湿度情報とを関連付けて、最適な現像ローラ４１の周速に制御する。
【００９４】
つまり、高温高湿環境、例えば、温度２７℃以上、湿度７０％ＲＨ以上の環境下では、画像濃度は低下する傾向がある。このため、高温高湿環境下では、現像ローラ４１の周速を速め、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を高めることが有効である。従って、本実施例では、現像ローラ４１の累積回転数の、想定総回転数に対する達成率に応じて現像ローラ４１の周速を設定すると共に、同じ達成率に対して、高温高湿環境下では、現像ローラ４１の周速をより速くして、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を高める。
【００９５】
例えば、本実施例では、通常の環境（下記の高温高湿環境以外）下において、達成率１００％未満では現像ローラ４１を標準の周速度Ｖｒで駆動する。そして、達成率１００％以上１５０％未満、１５０％以上２００％未満、２００％以上の場合について、実施例１にて説明したのと同様に、現像ローラ４１の周速をそれぞれＶｒ’１、Ｖｒ’２、Ｖｒ’３（Ｖｒ＜Ｖｒ’１＜Ｖｒ’２＜Ｖｒ’３）に設定する。
【００９６】
一方、環境温湿度の所定の閾値として、温度２７℃以上、湿度７０％ＲＨ以上の高温高湿環境下では、上記通常環境下でのそれぞれの現像ローラ４１の周速を１．０５倍する。
【００９７】
図９は、本実施例における現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比の概略制御フローを示す。先ず、印刷ジョブが装置本体Ａに設けられたコントローラ部１１に送られる（ステップ１）。次いで、コントローラ部１１は、プロセスカートリッジＢが具備する記憶素子２１から、その時点での現像ローラ４１の累積回転数の情報を読み出す（ステップ２）。コントローラ部１１は、コントローラ部１１に記憶されている想定総回転数Ｒｔに対する、読み込んだ現像ローラ４１の累積回転数Ｒｓの達成率を計算する（ステップ３）。そして、コントローラ部１１は、コントローラ部１１に記憶されている達成率と現像ローラ４１の周速との関係から、ステップ３において算出された達成率に対応する最適な現像ローラ４１の周速を求める（ステップ４）。次いで、コントローラ部１１は、環境センサ２０から環境温湿度情報を読み込む（ステップ５）。コントローラ部１１は、高温高湿環境であるか否かを判断する（ステップ６）。そして、ステップ６において高温高湿環境ではないと判断した場合には、コントローラ部１１は、ステップ４において求めた周速で現像ローラ４１を回転させるべく、第２駆動源１６に制御信号を出力する（ステップ７）。一方、ステップ６において高温高湿環境であると判断した場合には、コントローラ部１１は、ステップ４において求めた周速から、高温高湿環境下での現像ローラ４１の周速を算出する（本実施例では、ステップ４において求めた周速を１．０５倍する。）（ステップ８）。そして、ステップ８において求めた周速で現像ローラ４１を回転させるべく、第２駆動源１６に制御信号を出力する（ステップ９）。
【００９８】
こうして制御された周速で現像ローラ４１を駆動することで画像形成を行い（ステップ１０）、画像形成動作を終了する（ステップ１１）。
【００９９】
上述の制御は、各色用のプロセスカートリッジＢに対して行われる。これにより、各色のプロセスカートリッジＢについてトナーの劣化状況を判断し、現像ローラ４１を適切な周速で駆動することができる。
【０１００】
以上、本実施例によれば、トナーの劣化状況に加えて、環境情報も加味することにより、トナーの劣化状況や環境変動に左右されることなく、印刷ジョブに求められている画像濃度を満足した高品質な画像を得ることができる。
【０１０１】
実施例４
実施例２、実施例３において、それぞれプロセスカートリッジＢの耐久情報に加えてジョブの印字比率情報、環境情報をも加味して現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を制御することを説明した。プロセスカートリッジＢの耐久情報に加えて、これらジョブの印字比率情報及び環境情報の双方を加味して現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を制御してもよい。
【０１０２】
図１０に示すように、先ず、印刷ジョブが装置本体Ａに設けられたコントローラ部１１に送られる（ステップ１）。このとき、装置本体Ａ内のコントローラ部１１では、送られたジョブのピクセルカウントを算出し、ジョブの印字比率を計算する（ステップ２）。又、コントローラ部１１は、プロセスカートリッジＢが具備する記憶素子２１から、その時点での現像ローラ４１の累積回転数の情報を読み出す（ステップ３）。次いで、コントローラ部１１は、コントローラ部１１に記憶されている想定総回転数Ｒｔに対する、読み込んだ現像ローラ４１の累積回転数Ｒｓの達成率を計算する（ステップ４）。又、コントローラ部１１は、環境センサ２０から環境温湿度情報を読み込む（ステップ５）。そして、コントローラ部１１は、コントローラ部１１に記憶されている達成率と現像ローラ４１の周速の関係から現像ローラ４１の周速を求めると共に、実施例２と同様にジョブが通常の印字比率か高印字比率（本実施例では１０％以上）であるか否か、又実施例３と同様に高温高湿度環境であるか否かによって最適な現像ローラの周速を算出する（ステップ６）。そして、ステップ８において求めた周速で現像ローラ４１を回転させるべく、第２駆動源１６に制御信号を出力する（ステップ７）。
【０１０３】
こうして制御された周速で現像ローラ４１を駆動することで画像形成を行い（ステップ８）、画像形成動作を終了する（ステップ９）。
【０１０４】
このように、現像ローラ４１の累積回転数からトナーの劣化状況を判断し、且つ、環境センサ２０の出力から環境情報を得て、更に、印刷ジョブのピクセルカウントを算出することで印字比率を計算する。そして、以上の情報を演算することで最適な感光ドラム１に対する現像ローラ４１の周速比を算出し、現像ローラ４１の周速を制御することで、プロセスカートリッジＢの耐久によらず、常に求められている画像濃度を満足した高品質な出力画像を得ることが容易となる。
【０１０５】
−その他の実施例−
上記各実施例にて説明した（ｉ）ジョブの印字比率情報、（ｉｉ）環境情報に加えて、（ｉｉｉ）ジョブが複数枚の印字を一度に行う連続印字の場合における装置本体Ａ内の温度変化情報、（ｉｖ）装置本体Ａの累積印字枚数の情報、（ｖ）転写材Ｓの種類、坪量、平滑性などの情報をも、単独で若しくは他の情報と組み合わせて、プロセスカートリッジＢの耐久情報に加味して演算することで、現像ローラ４１の周速を算出し、最適な現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比Ｖｒ／Ｖｄを決定することができる。これにより、安定した高品質な画像を維持することを容易とすることができる。
【０１０６】
即ち、装置本体Ａ内の温度が高くなると、濃度が低下する傾向にある。このため、連続印字の際に、装置本体Ａ内の温度上昇に伴って現像ローラ４１の周速を速め、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比（Ｖｒ／Ｖｄ）を高めることが有効である。
【０１０７】
又、転写材Ｓの種類、秤量、平滑性によって、転写効率がかわり濃度が変化することがある。従って、例えば、転写材Ｓの種類がフィルム状の場合、秤量が大きい場合、或いは平滑性が粗い場合には、現像ローラ４１の周速を速め、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比（Ｖｒ／Ｖｄ）を高めることが有効である。
【０１０８】
又、装置本体Ａの累積印字枚数が増加すると、転写効率が低下する傾向にある。このため、装置本体Ａの累積印字枚数が増加するのに伴って、現像ローラ４１の周速を速め、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比（Ｖｒ／Ｖｄ）を高めることが有効である。
【０１０９】
更に、印字枚数に応じて定期的に行うキャリブレーションの情報も加味することで、より正確に周速比Ｖｒ／Ｖｄを決定することが出来るので高品質な出力画像を常に維持することができる。つまり、キャリブレーション結果から、所望の濃度がでているか判断し、現像の条件を最適化する一つの手段として現像ローラの周速を変化させることで実現できる。
【０１１０】
上記各実施例では、プロセスカートリッジＢの耐久情報として、現像ローラ４１の累積回転数情報を用いたが、この代わりに又は加えて感光ドラム１の累積回転数情報を用いてもよい。この場合も上記実施例と同様に、平均的な印字比率のジョブを繰り返すことによりプロセスカートリッジＢが寿命に達した場合の感光ドラム１の回転数を想定総回転数として設定し、これをプロセスカートリッジＢの耐久情報の閾値としたり、或いはこの想定総回転数に対する感光ドラム１の累積回転数の達成率の計算に用いることができる。又、現像ローラ４１、感光ドラム１の累積回転数情報の代わりに又はこれらの一方若しくは両方に加えて、プロセスカートリッジＢの耐久情報としては、そのプロセスカートリッジＢによる累積印字枚数（画像出力枚数）を用いることもできる。更に、現像ローラや感光ドラムの回転数（量）、印字枚数（量）などに代えて、対応する時間情報を利用してもよく、これらは実質的に同じ情報である。
【０１１１】
又、上記各実施例においては、周速比Ｖｒ／Ｖｄを変更するために、現像ローラ４１及び感光ドラム１の周速をそれぞれ独立して制御可能な駆動手段は、現像ローラ４１と感光ドラム１とをそれぞれ駆動するための独立した駆動源を有するものとした。本発明はこれに限定されるものではなく、駆動列の中に変速機構を具備することでも同様の効果が得られる。又、この場合、駆動源の数を減らすことができるので、画像形成装置のサイズ、コストなどを抑える効果も合わせて奏し得る。
【０１１２】
更に、上記実施例においては、画像形成装置が搬送ベルトを用いたカラー画像形成装置であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者には周知の通り、中間転写体上に、例えば複数色のトナーからなるトナー像を重ね合わせて転写（一次転写）した後、このトナー像を転写材に転写（二次転写）してカラー画像を形成する画像形成装置がある。この場合、単一の感光体に対してそれぞれ異なる色のトナーを用いる複数の現像器を設け、複数の現像器により感光体に順次に形成したトナー像を中間転写体に順次に転写するもの、或いは上記各実施例と同様に複数の画像形成部によって形成されたトナー像を中間転写体上に順次に転写するものがある。本発明は、これら中間転写体を用いた画像形成装置においても等しく適用可能である。又、本発明は、当然、モノクロ画像形成装置に対しても有効である。更に、像担持体は、感光ドラムに限定されるものではなく、感光ベルトであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明を適用し得る画像形成装置の一実施例の断面図である。
【図２】図１の画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジの概略断面図である。
【図３】図２のプロセスカートリッジの外観図である。
【図４】本発明に従う現像ローラと感光ドラムとの周速比制御方法の一制御態様を示す概略制御ブロック図である。
【図５】本発明に従う現像ローラと感光ドラムとの周速比制御の一実施例を説明するためのフロー図である。
【図６】本発明に従う現像ローラと感光ドラムとの周速比制御の他の実施例を説明するためのフロー図である。
【図７】本発明に従う現像ローラと感光ドラムとの周速比制御の他の実施例を説明するためのフロー図である。
【図８】本発明に従う現像ローラと感光ドラムとの周速比制御方法の他の制御態様を示す概略制御ブロック図である。
【図９】本発明に従う現像ローラと感光ドラムとの周速比制御の他の実施例を説明するためのフロー図である。
【図１０】本発明に従う現像ローラと感光ドラムとの周速比制御の他の実施例を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１              感光ドラム（像担持体）
４              現像器
１３            第１駆動源
１６            第２駆動源
２１            記憶素子
４１            現像ローラ（現像剤担持体）
１００          画像形成装置
Ａ              画像形成装置本体
Ｂ              プロセスカートリッジ
【図１】
2006227325.tif 000003
【図２】
2006227325.tif 000004
【図３】
2006227325.tif 000005
【図４】
2006227325.tif 000006
【図５】
2006227325.tif 000007
【図６】
2006227325.tif 000008
【図７】
2006227325.tif 000009
【図８】
2006227325.tif 000010
【図９】
2006227325.tif 000011
【図１０】
2006227325.tif 000012