(57)【要約】【課題】感光ドラムと現像スリーブ間における現像剤の滞留に起因する画像不良の発生を抑制可能な画像形成装置の提供。【解決手段】現像スリーブが非回転状態であるときの感光ドラムの駆動トルク、つまり現像スリーブによってＳＤギャップ部に現像剤が搬送されず、現像剤が感光ドラムの回転を妨げていない場合の第一トルクを検出する（Ｓ１〜Ｓ３）。現像スリーブが回転状態で且つ現像電圧が印加されているときの感光ドラムの駆動トルク、つまり回転する現像スリーブによってＳＤギャップ部に現像剤が搬送され、現像剤が感光ドラムの回転を妨げ得る場合の第二トルクを検出する（Ｓ４〜Ｓ６）。これらのトルク差が閾値以上である場合、画像形成時に現像装置を動作させる現像条件を変更する（Ｓ８）。こうして、現像剤の滞留が生じやすい状態では現像剤の滞留を抑制可能な現像条件が設定されるので、もって現像剤の滞留に起因する画像不良の発生を抑制できる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する像担持体と、
前記像担持体の表面を表面電位に帯電する帯電手段と、
前記像担持体に対し隙間を空けて近接され、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に電圧を印加する電圧印加手段とを有し、現像電圧の印加により前記像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤によりトナー像に現像する現像装置と、
前記像担持体の駆動トルクを検出する検出手段と、
前記現像剤担持体が非回転状態のときに前記検出手段により検出される第一トルクと、前記現像剤担持体が回転状態で且つ前記現像電圧が印加されているときに前記検出手段により検出される第二トルクとのトルク差が閾値以上である場合に、画像形成時に前記現像装置を動作させる現像条件を前記第二トルクが小さくなるように変更する制御手段と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体と前記現像剤担持体は、互いに対向する位置で反対方向に回転される、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体を回転させる像担持体駆動手段と、
前記像担持体駆動手段を動作させるために電流を供給する供給手段と、を備え、
前記検出手段は、前記像担持体を所定の周速で回転させるために前記供給手段によって供給される電流値に基づいて、前記像担持体の駆動トルクを検出する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、画像形成した記録材が所定枚数に達する度に前記第二トルクを検出させる、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、画像形成ジョブの開始時に前記第一トルクを検出し、前記画像形成ジョブ中に前記第二トルクを検出し、検出した前記第一トルクと前記第二トルクとのトルク差が閾値以上である場合に、前記現像装置を動作させる現像条件を変更する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記現像条件を変更した後に前記第二トルクを検出させる場合、前記現像条件を変更前に戻して前記現像装置を動作させる、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記電圧印加手段は、直流成分のみを含む電圧を印加可能であり、
前記制御手段は、前記現像剤担持体に直流成分のみを含む電圧を印加させて前記第一トルクを検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像剤担持体を回転させる剤担持体駆動手段を備え、
前記制御手段は、前記トルク差が前記閾値以上である場合に、前記現像剤担持体の周速を、前記トルク差が前記閾値未満である場合よりも速くする、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記電圧印加手段は、交流成分と直流成分とを含む前記現像電圧を印加可能であり、
前記制御手段は、前記トルク差が前記閾値以上である場合に、前記交流成分の振幅を、前記トルク差が前記閾値未満である場合よりも小さくする、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記トルク差が前記閾値以上である場合に、前記表面電位と前記現像電圧との電位差を、前記トルク差が前記閾値未満である場合よりも小さくする、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記像担持体を第一周速で回転させる第一モードと、前記像担持体を前記第一周速よりも遅い第二周速で回転させる第二モードとを実行可能であり、前記第二モード時の前記閾値が前記第一モード時の前記閾値よりも小さい、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
回転する像担持体と、
前記像担持体の表面を表面電位に帯電する帯電手段と、
前記像担持体に対し隙間を空けて近接され、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に電圧を印加する電圧印加手段とを有し、現像電圧の印加により前記像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤によりトナー像に現像する現像装置と、
前記現像剤担持体を回転させる駆動手段と、
前記像担持体の駆動トルクを検出する検出手段と、
現像条件に基づき前記現像装置を動作させる制御手段と、を備え、
前記現像剤担持体は、非回転状態のときに前記検出手段により検出される第一トルクと、第一周速で回転された状態で且つ前記現像電圧が印加されているときに前記検出手段により検出される第二トルクとのトルク差が閾値以上になった場合に、前記第一周速よりも速い第二周速で回転される、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
回転する像担持体と、
前記像担持体の表面を表面電位に帯電する帯電手段と、
前記像担持体に対し隙間を空けて近接され、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に交流成分と直流成分とを含む電圧を印加する電圧印加手段とを有し、現像電圧の印加により前記像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤によりトナー像に現像する現像装置と、
前記像担持体の駆動トルクを検出する検出手段と、
現像条件に基づき前記現像装置を動作させる制御手段と、を備え、
前記現像剤担持体は、非回転状態のときに前記検出手段により検出される第一トルクと、回転状態で且つ交流成分の振幅が第一振幅の前記現像電圧が印加されているときに前記検出手段により検出される第二トルクとのトルク差が閾値以上になった場合に、前記交流成分の振幅が前記第一振幅よりも小さい第二振幅の前記現像電圧が印加される、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
回転する像担持体と、
前記像担持体の表面を表面電位に帯電する帯電手段と、
前記像担持体に対し隙間を空けて近接され、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に電圧を印加する電圧印加手段とを有し、現像電圧の印加により前記像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤によりトナー像に現像する現像装置と、
前記像担持体の駆動トルクを検出する検出手段と、
現像条件に基づき前記現像装置を動作させる制御手段と、を備え、
前記表面電位と前記現像電圧との電位差は、前記現像剤担持体が非回転状態のときに前記検出手段により検出される第一トルクと、前記現像剤担持体が回転状態で且つ前記表面電位との電位差が第一電位差である現像電圧が印加されているときに前記検出手段により検出される第二トルクとのトルク差が閾値以上になった場合に、前記第一電位差よりも小さい第二電位差に設定される、
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機など、電子写真技術を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真技術を用いた画像形成装置として、最近では非磁性トナーと磁性キャリアとを混合して成る二成分現像剤（以下、現像剤と記す）により感光ドラム上の静電潜像をトナー像に現像する現像装置を有した、二成分現像方式の装置が広く用いられている。二成分現像方式の場合、現像剤を担持させた現像スリーブに現像電圧が印加されると、現像スリーブと感光ドラムとが相対し近接する現像領域で、現像剤中のトナーが感光ドラム上の静電潜像に付着してトナー像に現像される。
【０００３】
二成分現像方式の画像形成装置としては、感光ドラムと現像スリーブが現像領域で反対方向に移動するようにそれぞれ回転される、所謂カウンタ現像方式が従来から提案されている（特許文献１）。カウンタ現像方式は、感光ドラムと現像スリーブが現像領域で同方向に移動するようにそれぞれ回転される順現像方式に比べ、現像装置を小型化できる点や現像性を高くできる点でメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１５４７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、画像に濃度ムラが生じるのを抑制するには、順現像方式、カウンタ現像方式のどちらであっても、トナー像の現像性を高くすればよい。現像性を高くするには、現像領域における感光ドラムと現像スリーブとの隙間（所謂、ＳＤギャップ）をできる限り狭くするようにして、感光ドラムと現像スリーブとを対向配置すればよい。あるいは、現像スリーブに搬送させる単位面積当たりの現像剤の量（現像剤搬送量）を多くしてもよい。
【０００６】
ただし、ＳＤギャップが狭いほど、あるいは現像スリーブに搬送させる単位面積当たりの現像剤搬送量が多いほど、現像剤は現像領域（ＳＤギャップ部とも呼ぶ）に滞留しやすくなる。ＳＤギャップ部に現像剤が滞留してしまうと、感光ドラム上のトナー像の一部が掻き取られるあるいは白地部にかぶりやキャリア付着等が発生するなどして、濃度ムラ以外の別の画像不良を生じさせ得る。しかしながら、感光ドラムや現像スリーブ等は個々に部品公差を有し、またそれらを配置する際の調整公差は余裕を持って大きめに確保されていることからすれば、ＳＤギャップは一律でなく機器毎に異なり得る。また、温度及び湿度の変化や現像剤の劣化状態などに応じて、現像スリーブにより搬送される現像剤搬送量は変動し得る。これらに鑑み、従来では、感光ドラムと現像スリーブ間、詳しくはＳＤギャップ部における現像剤の滞留に起因する画像不良の発生を抑制することが難しかった。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされ、感光ドラムと現像スリーブ間における現像剤の滞留に起因する画像不良の発生を抑制可能な画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る画像形成装置は、回転する像担持体と、前記像担持体の表面を表面電位に帯電する帯電手段と、前記像担持体に対し隙間を空けて近接され、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に電圧を印加する電圧印加手段とを有し、現像電圧の印加により前記像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤によりトナー像に現像する現像装置と、前記像担持体の駆動トルクを検出する検出手段と、前記現像剤担持体が非回転状態のときに前記検出手段により検出される第一トルクと、前記現像剤担持体が回転状態で且つ前記現像電圧が印加されているときに前記検出手段により検出される第二トルクとのトルク差が閾値以上である場合に、画像形成時に前記現像装置を動作させる現像条件を前記第二トルクが小さくなるように変更する制御手段と、を備える、ことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る画像形成装置は、回転する像担持体と、前記像担持体の表面を表面電位に帯電する帯電手段と、前記像担持体に対し隙間を空けて近接され、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に電圧を印加する電圧印加手段とを有し、現像電圧の印加により前記像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤によりトナー像に現像する現像装置と、前記現像剤担持体を回転させる駆動手段と、前記像担持体の駆動トルクを検出する検出手段と、現像条件に基づき前記現像装置を動作させる制御手段と、を備え、前記現像剤担持体は、非回転状態のときに前記検出手段により検出される第一トルクと、第一周速で回転された状態で且つ前記現像電圧が印加されているときに前記検出手段により検出される第二トルクとのトルク差が閾値以上になった場合に、前記第一周速よりも速い第二周速で回転される、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る画像形成装置は、回転する像担持体と、前記像担持体の表面を表面電位に帯電する帯電手段と、前記像担持体に対し隙間を空けて近接され、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に交流成分と直流成分とを含む電圧を印加する電圧印加手段とを有し、現像電圧の印加により前記像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤によりトナー像に現像する現像装置と、前記像担持体の駆動トルクを検出する検出手段と、現像条件に基づき前記現像装置を動作させる制御手段と、を備え、前記現像剤担持体は、非回転状態のときに前記検出手段により検出される第一トルクと、回転状態で且つ交流成分の振幅が第一振幅の前記現像電圧が印加されているときに前記検出手段により検出される第二トルクとのトルク差が閾値以上になった場合に、前記交流成分の振幅が前記第一振幅よりも小さい第二振幅の前記現像電圧が印加される、ことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る画像形成装置は、回転する像担持体と、前記像担持体の表面を表面電位に帯電する帯電手段と、前記像担持体に対し隙間を空けて近接され、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持して回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に電圧を印加する電圧印加手段とを有し、現像電圧の印加により前記像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤によりトナー像に現像する現像装置と、前記像担持体の駆動トルクを検出する検出手段と、現像条件に基づき前記現像装置を動作させる制御手段と、を備え、前記表面電位と前記現像電圧との電位差は、前記現像剤担持体が非回転状態のときに前記検出手段により検出される第一トルクと、前記現像剤担持体が回転状態で且つ前記表面電位との電位差が第一電位差である現像電圧が印加されているときに前記検出手段により検出される第二トルクとのトルク差が閾値以上になった場合に、前記第一電位差よりも小さい第二電位差に設定される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、感光ドラムと現像スリーブ間における現像剤の滞留を適切に検出することが簡易な構成で実現でき、もって現像剤の滞留に起因する画像不良の発生を抑制することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の画像形成装置の構成を示す概略図。
【図２】現像装置の構成を示す断面図。
【図３】カウンタ現像方式における現像剤の滞留について説明する模式図であり、（ａ）はＳＤギャップ及び現像剤搬送量が基準値である場合、（ｂ）は基準値よりもＳＤギャップが狭い場合、（ｃ）は基準値よりも現像剤搬送量が多い場合を示す。
【図４】現像剤の滞留と感光ドラムの駆動トルクとの関係について説明する図であり、（ａ）は現像剤が滞留していない状態、（ｂ）は現像剤が滞留している状態を示す。
【図５】ＳＤギャップと感光ドラムの駆動トルクとの関係を示すグラフ。
【図６】感光ドラム及び現像スリーブを制御するＳＤ制御系の制御ブロック図。
【図７】感光ドラムの駆動トルクと直流サーボモータに供給する電流値との関係を示すグラフ。
【図８】第一及び第二実施形態の画像形成処理を示すフローチャート。
【図９】画像形成ジョブ実行時の感光ドラムの駆動トルクの時間推移を示すタイムチャートであり、（ａ）はトルク差が閾値以上である場合、（ｂ）はトルク差が閾値未満の場合。
【図１０】ＳＤギャップと感光ドラムの駆動トルクとの関係を示すグラフであり、（ａ）は通常モード時の第一トルク及び第二トルク、（ｂ）は滞留回避モード時の第一トルク及び第二トルク、（ｃ）は通常モード時と滞留回避モード時のトルク差を示す。
【図１１】第三実施形態の画像形成処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第一実施形態＞
以下、図面を参照して本実施形態を詳細に説明する。まず、本実施形態の画像形成装置について、図１を用いて説明する。図１に示す画像形成装置１００は、中間転写ベルト５に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列した中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１５】
画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト５に転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト５上のイエロートナー像に重ねて転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、感光ドラム１Ｃ、１Ｋにそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト５に順次重ねて転写される。中間転写ベルト５に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｓ（用紙、ＯＨＰシートなどのシート材など）へ一括二次転写される。記録材Ｓは、記録材カセット１２から給紙ローラ１３により１枚ずつ取り出され、搬送路１１を二次転写部Ｔ２へと搬送される。
【００１６】
＜画像形成部＞
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの区別を表す符号末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して、画像形成部ＰＹ〜ＰＫの構成及び動作を説明する。
【００１７】
画像形成部Ｐは、像担持体としての感光ドラム１を囲んで、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、一次転写ローラ６、ドラムクリーニング装置９が配置されている。感光ドラム１は例えばアルミニウム製シリンダの外周面に感光層が形成されたもので、直流サーボモータ６０（図２参照）により適宜の周速（例えば１５０ｍｍ／ｓｅｃ）で矢印Ｒ１方向に回転される。感光ドラム１は、直径が例えば４０ｍｍに形成される。
【００１８】
帯電手段としての帯電装置２は、例えばコロナ放電に伴う荷電粒子を照射して感光ドラム１の表面を、一様な負極性の暗部電位（表面電位、例えば−７５０Ｖ）に帯電させる。露光装置３は、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１の表面に画像の静電潜像を書き込む。現像装置４は、トナーを感光ドラム１に供給し静電潜像をトナー像に現像する。現像装置４は画像形成時、現像スリーブの周速や現像電圧等の現像条件（プロセス条件）に従って動作される。現像装置４については詳細を後述する（図２参照）。
【００１９】
一次転写ローラ６は、中間転写ベルト５を挟んで感光ドラム１に対向配置され、感光ドラム１と中間転写ベルト５との間にトナー像の一次転写部Ｔ１を形成する。一次転写部Ｔ１では、不図示の高圧電源により一次転写ローラ６に一次転写電圧が印加されることで、トナー像が感光ドラム１から中間転写ベルト５へ一次転写される。ドラムクリーニング装置９は、感光ドラム１にクリーニングブレードを摺擦させて、一次転写後に感光ドラム上に僅かに残る一次転写残トナーを除去する。
【００２０】
中間転写ベルト５は、駆動ローラ５１、二次転写内ローラ５２及びテンションローラ５３等のローラに掛け渡して支持され、駆動ローラ５１に駆動されて矢印Ｒ２方向に回転する。二次転写部Ｔ２は、二次転写内ローラ５２に張架された中間転写ベルト５に二次転写外ローラ１０を当接して形成される記録材Ｓへのトナー像転写ニップ部である。二次転写部Ｔ２では、不図示の高圧電源により二次転写外ローラ１０に二次転写電圧が印加されることで、トナー像が中間転写ベルト５から二次転写部Ｔ２に搬送される記録材Ｓへ二次転写される。二次転写後に中間転写ベルト上に残る二次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１８により除去される。ベルトクリーニング装置１８は、中間転写ベルト５にクリーニングブレードを摺擦させて二次転写残トナーを除去する。
【００２１】
二次転写部Ｔ２で四色のトナー像を二次転写された記録材Ｓは、定着装置１６へ搬送される。定着装置１６は、トナー像が転写された記録材Ｓを加熱／加圧して、トナー像を記録材Ｓに定着する。定着装置１６によりトナー像が定着された記録材Ｓは、排出トレー１７に排出される。
【００２２】
トナー補給装置７は、例えば画像形成に伴い現像装置４のトナーが消費されることに応じて、消費されたトナー量に相当する分のトナーを現像装置４に補給する。
【００２３】
＜現像装置＞
現像装置４について、図２を用いて説明する。図２に示す現像装置４は、ハウジングを形成する現像容器４１と、現像剤担持体としての現像スリーブ４２と、規制ブレード４３とを有している。現像容器４１には、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が収容されている。
【００２４】
図２に示すように、現像スリーブ４２は、感光ドラム１に対向した位置に設けられた現像容器４１の開口部から一部露出するようにして、また回転可能に現像容器４１に設けられている。現像スリーブ４２はアルミニウムやステンレスなどのような非磁性材料で円筒状に形成され、その内部にはマグネットローラ４２ｍが固定配置されている。マグネットローラ４２ｍ内に配置された複数の磁石（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ１、Ｓ２）の磁力によって、現像スリーブ４２の表面には現像剤の磁気穂（磁気ブラシとも呼ばれる）が形成される。現像スリーブ４２の表面に形成された磁気穂は、非磁性材料で構成された板状の規制ブレード４３により層厚が規制される。本実施形態では、規制された現像剤層の層厚の中心値が約３０ｍｇ／ｃｍ２になるように設定されている。なお、本実施形態の場合、現像スリーブ４２と感光ドラム１との最近接位置に最も近い位置に、Ｎ１極が配置されている。Ｎ１極は磁束密度が例えば１０５ｍＴであり、感光ドラム１の回転方向で約１０°上流側の位置に配置される（後述する図３（ａ）参照）。
【００２５】
現像スリーブ４２は、感光ドラム１に対し隙間（ＳＤギャップ）を空けて近接配置されている。このＳＤギャップを介して感光ドラム１と現像スリーブ４２とが相対する領域がＳＤギャップ部Ｇ（現像領域）である。現像スリーブ４２は、ＳＤギャップ部Ｇにおいて感光ドラム１の移動方向（図中矢印Ｒ１方向）と反対方向（カウンタ方向、図中矢印Ｒ３方向）に移動するように、スリーブ駆動モータ７０によって回転駆動される。即ち、本実施形態ではカウンタ現像方式が採用されている。なお、現像スリーブ４２の周速は、例えば画像形成時に２２５ｍｍ／ｓｅｃ（ここでは感光ドラム周速比の１５０％）に設定される。また、現像スリーブ４２は、直径が例えば２０ｍｍに形成される。
【００２６】
現像スリーブ４２は、規制ブレード４３によって層厚を規制された現像剤を担持したまま矢印Ｒ３方向に回転し、ＳＤギャップ部Ｇにおいて感光ドラム１を現像剤の磁気穂により摺擦して感光ドラム１にトナーを供給する。電圧印加手段としての現像電源８０は、現像スリーブ４２に直流電圧と交流電圧とを含む電圧を印加可能である。例えば、現像スリーブ４２には、−６１０Ｖの直流電圧に、周波数が１４ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ５０％、ピーク間電圧が１７００Ｖの矩形波の交流電圧を重畳したブランクパルス波の重畳電圧が現像電圧として印加される。現像電圧が印加された場合、ＳＤギャップ部Ｇにおいて、感光ドラム１に形成された静電潜像に現像剤中のトナーが供給されて、静電潜像はトナー像に現像される。なお、現像電源８０は現像スリーブ４２に直流成分のみを含む電圧を印加可能である。
【００２７】
現像容器４１は、略中央部において図面垂直方向に延在する隔壁４４によって、図面右側の現像室４５と図面左側の撹拌室４６とに水平方向に区画されている。現像室４５と撹拌室４６とは、隔壁４４の両端部で連通して現像剤の循環経路を形成している。現像室４５及び撹拌室４６の各室内には、回転軸の周りに螺旋状に形成された羽根を有する現像スクリュー４７と撹拌スクリュー４８が回転自在に設けられている。具体的には、現像室４５に現像スクリュー４７が配置され、撹拌室４６に撹拌スクリュー４８が配置されている。これら現像スクリュー４７と撹拌スクリュー４８とが回転することによって、現像剤は撹拌されながら現像容器４１内を循環搬送される。現像剤が撹拌されながら搬送されることに伴い、トナーが負極性に、キャリアが正極性に帯電される。
【００２８】
撹拌室４６には、撹拌室４６内の現像剤のトナー濃度（キャリア及びトナーの合計重量に対するトナー重量の割合）を検出させるためにインダクタンスセンサ４９が配置されている。インダクタンスセンサ４９は、現像剤の透磁率に応じた電圧値を検出信号として出力する。即ち、インダクタンスセンサ４９では、現像剤のトナー濃度が小さい場合、単位体積中の現像剤に含まれる磁性キャリアの割合が大きくなるため、現像剤のみかけの透磁率が高くなって電圧値が高くなる。反対に、現像剤のトナー濃度が大きい場合、単位体積中の現像剤に含まれる磁性キャリアの割合が小さくなるため、現像剤のみかけの透磁率が低くなって電圧値が低くなる。このように、磁性キャリアと非磁性トナーの混合比率による現像剤のみかけの透磁率の変化に従って、現像剤のトナー濃度が検出され得る。
【００２９】
インダクタンスセンサ４９によって検出されたトナー濃度は目標値と比較されて、トナー濃度が目標値よりも低い場合、トナー濃度が目標値に近づくまで、トナー補給装置７（図１参照）からトナーが撹拌室４６に補給される。他方、インダクタンスセンサ４９によって検出されたトナー濃度が目標値よりも高い場合には、トナー濃度が目標値に近づくまで、トナー補給装置７からのトナー補給が停止される。このような制御を行うことにより、現像容器内の現像剤は所望のトナー濃度に維持され得る。
【００３０】
上述した構成の画像形成装置１００の場合、既に述べたように、ＳＤギャップを狭くするあるいは現像スリーブ４２に搬送させる現像剤搬送量を多くすれば、濃度ムラを抑制し得る。ただし、そうした場合、現像剤がＳＤギャップ部Ｇを通過し難くなり、ＳＤギャップ部Ｇに現像剤が滞留しやすくなる。ここで、ＳＤギャップ部Ｇで生じ得る現像剤の滞留について、図３（ａ）乃至図３（ｃ）を用いて説明する。なお、これら図中の直線ＳＤは、感光ドラム１と現像スリーブ４２との最近接位置を便宜的に表している。
【００３１】
図３（ａ）は、ＳＤギャップと現像剤搬送量がともに基準値である場合を示す。図３（ａ）に示すように、現像剤のキャリア４Ｃは、マグネットローラ４２ｍの磁石（Ｎ１極）から延びる磁力線に沿って穂立ちした状態である。キャリア４Ｃは磁石（Ｎ１極）の磁力によって現像スリーブ４２に引きつけられながら現像スリーブ４２の回転によって搬送されるため、図３（ａ）の矢印ｂ方向に移動される。その際に、感光ドラム１に接触しているキャリア４Ｃは、感光ドラム１の回転によって図３（ａ）の矢印ａ方向に引っ張られる。そのため、キャリア４Ｃに働く矢印ａ方向の力は、現像剤がＳＤギャップ部Ｇを通過するときの抵抗力となる。これにより、カウンタ現像方式の場合には、現像スリーブ４２近傍のキャリア４Ｃと、感光ドラム１近傍のキャリア４Ｃそれぞれに働く搬送力が互いに逆向きになるため、順現像方式に比べて現像剤の滞留が生じやすくなる。
【００３２】
また、画像形成時には、画像の白地部でトナーが感光ドラム１に移動しないように、静電潜像が形成されていない非画像領域の感光ドラム１の暗部電位と現像スリーブ４２の電位とに電位差（Ｖｂａｃｋと呼ぶ）が設定される。例えば感光ドラム１上の暗部電位が−７５０Ｖの場合に現像電圧の直流成分が−６１０Ｖとされて、Ｖｂａｃｋは１４０Ｖに設定される。本実施形態の場合、キャリア４Ｃはトナーと逆極性（ここではプラス極性）に帯電されるため、Ｖｂａｃｋが印加されれば、キャリア４Ｃは感光ドラム１側に引きつけられる。Ｖｂａｃｋが大きいほどキャリア４Ｃはより感光ドラム１に引きつけられ、図３（ａ）の矢印ａ方向の力がより強く働くことから、現像剤の滞留が生じやすくなる。
【００３３】
図３（ｂ）は、ＳＤギャップが基準値よりも狭い場合を示す。図３（ｂ）に示すように、ＳＤギャップが基準値よりも狭い場合には、キャリア４Ｃが不図示のトナーと共に狭い空間に押し込められる。そうすると、感光ドラム１に接触しているキャリア４Ｃに働く図３（ｂ）の矢印ａ方向の力が強くなるため、図３（ａ）の場合に比べて現像剤の滞留がより生じやすい。
【００３４】
図３（ｃ）は、現像剤搬送量が基準値よりも多い場合を示す。図３（ｃ）に示すように、現像剤搬送量が基準値よりも多い場合には、ＳＤギャップが基準値であってもキャリア４Ｃの穂立ちの長さが長くなりやすい。その場合、キャリア４Ｃがより多量に感光ドラム１と接触するので、感光ドラム１に接触しているキャリア４Ｃに働く図３（ｃ）の矢印ａ方向の力が強くなる。そのため、図３（ａ）の場合に比べて現像剤の滞留がより生じやすい。
【００３５】
上記したように、カウンタ現像方式の場合、ＳＤギャップ部Ｇにおいて現像スリーブ４２と感光ドラム１の移動方向が同方向である順現像方式に比べ、現像剤の滞留が生じやすいというデメリットがある。しかしながら、カウンタ現像方式は順現像方式に比べて現像性が高いというメリットがある。それ故、例えばハーフトーン部とベタ部が連続する画像を画像形成する場合に、ハーフトーン部の後端に白抜けが生じ難くなる。こうしたメリットとデメリットが考慮された上で、順現像方式又はカウンタ現像方式の何れかが採用される。即ち、本実施形態ではカウンタ現像方式を採用したがこれに限られず、順現像方式を採用してもよい。順現像方式を採用した場合でも、ＳＤギャップ部Ｇにおいて現像剤の滞留は生じ得るからである。
【００３６】
ところで、既に述べた通り、感光ドラム１や現像スリーブ４２は個々に部品公差を有することから、ＳＤギャップを設けてこれらを装置本体内に配置する際に、ＳＤギャップの調整のために調整公差を大きめに確保するのがよい。しかし、そうした場合には、画像形成装置毎あるいは画像形成部ＰＹ〜ＰＫ毎にＳＤギャップの大きさが相違し得ることから、現像剤の滞留状態にバラつきが生じ得る。そこで、本実施形態では、感光ドラム１の駆動トルクに基づき現像剤の滞留が生じやすい状態であるか否かを判定し、滞留が生じやすい状態であれば滞留が生じる前に、画像形成時に現像装置４Ｙ〜４Ｋを動作させる現像条件を変更できるようにしている。以下、説明する。
【００３７】
まず、ＳＤギャップ部Ｇで生じ得る現像剤の滞留と感光ドラム１の駆動トルクとの関係について、図４（ａ）乃至図５を用いて説明する。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、ＳＤギャップ付近から現像スリーブ４２の回転方向上流側において、現像剤の挙動を模式的に示した図である。図４（ａ）は現像剤が滞留していない状態を示し、図４（ｂ）は現像剤が滞留している状態を示している。なお、図中の直線ＳＤは、感光ドラム１と現像スリーブ４２との最近接位置を便宜的に表している。
【００３８】
図４（ａ）に示すように、現像剤が滞留していない状態では、現像剤４Ｔが現像スリーブ４２の回転により比較的にスムースに搬送されることから、ＳＤギャップ部Ｇにおいて現像スリーブ４２の回転方向上流側に現像剤４Ｔが溜まり難い。それ故、現像剤４Ｔと接触している感光ドラム１の接触領域Ｏは比較的に小さい。他方、図４（ｂ）に示すように、ＳＤギャップ部Ｇにおいて現像スリーブ４２の回転方向上流側に現像剤４Ｔが滞留している状態では、現像剤４Ｔと接触している感光ドラム１の接触領域Ｏが、上記の現像剤４Ｔが滞留していない状態に比べて大きい。
【００３９】
ＳＤギャップ部Ｇに搬送された現像剤４Ｔは、感光ドラム１の回転に対しブレーキをかけるように働き感光ドラム１の回転を妨げ得る。そのため、現像剤４Ｔと感光ドラム１との接触領域Ｏが大きくなるにつれて、感光ドラム１の駆動トルクは増していく。即ち、図４（ｂ）に示す状態のときは図４（ａ）に示す状態のときよりも、現像剤４Ｔによる感光ドラム１の回転を妨げる力が大きくなる。その場合、感光ドラム１の周速を維持するには、感光ドラム１の駆動トルクを大きくする必要がある。
【００４０】
図５に、ＳＤギャップと感光ドラム１の駆動トルクとの関係を示す。ここでは、層厚が３５ｍｇ／ｃｍ２となるように現像剤を担持させた現像スリーブ４２に、Ｖｂａｃｋが１７０Ｖとなる現像電圧を印加し、異なるＳＤギャップ毎に感光ドラム１の駆動トルクを実測した結果を示す。図５から理解できるように、ＳＤギャップが約１８０μｍよりも狭い場合には現像剤の滞留が生じ得ることから、ＳＤギャップは約１８０μｍよりも広くに設定される。そして、ＳＤギャップが約２２０μｍよりも広い場合には感光ドラム１の駆動トルクはほとんど変化しない一方で、ＳＤギャップが約２２０μｍ以下である場合には、ＳＤギャップがより狭くなるにつれて、駆動トルクは大きく上昇している。これは、ＳＤギャップが約２２０μｍ以下である場合、上述したように、ＳＤギャップ部Ｇにおいて現像スリーブ４２の回転方向上流側に現像剤４Ｔが滞留しやすいからである。本実施形態の場合、現像スリーブ４２と感光ドラム１との最近接位置では、ＳＤギャップが例えば２８０μｍに設定される。
【００４１】
［制御部］
図１に示すように、画像形成装置１００は制御手段としての制御部２０を備える。制御部２０について、図６を用いて説明する。図６は、感光ドラム１及び現像スリーブ４２を制御するＳＤ制御系の制御ブロック図である。なお、制御部２０には図示した以外にも、帯電装置２、露光装置３、一次転写ローラ６、ドラムクリーニング装置９、中間転写ベルト５等を駆動するモータや電源なども接続されるが、ここでは発明の本旨でないので図示及び説明を省略している。
【００４２】
制御手段としての制御部２０は、画像形成動作などの画像形成装置１００の各種制御を行うものであり、図示を省略したＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を有する。制御部２０には、記憶手段としてのＲＯＭやＲＡＭあるいはハードディスク装置などのメモリ２０１が接続されている。メモリ２０１には、例えば画像形成ジョブやトナー補給などの制御を行う各種プログラムや、画像形成時に現像装置４を動作させる現像条件、あるいはモータ供給電流と駆動トルクに関するテーブルデータ（後述する図７参照）などのデータが記憶される。また、メモリ２０１は、各種プログラムの実行に伴う演算処理結果などを一時的に記憶することもできる。
【００４３】
制御部２０は不図示の外部機器からの画像情報等の入力に基づいて、メモリ２０１に予め記憶済みの画像形成処理を実行可能である。制御部２０は画像形成処理を実行することで、画像形成動作ジョブを行うよう画像形成装置１００を制御する。画像形成ジョブとは、記録材に画像形成するプリント信号に基づいて、画像形成開始してから画像形成動作が完了するまでの一連の動作のことである。具体的には、プリント信号を受けた後の前回転時（画像形成前の準備動作）から、後回転（画像形成後の動作）までのことを指し、画像形成期間、紙間を含む。
【００４４】
本明細書において、前回転時とは、画像形成開始時にプリント信号を受けてトナー像を形成することなく感光ドラム１や現像スリーブ４２等の回転を開始させてから、感光ドラム１に露光が開始されるまでの期間である。紙間とは、記録材Ｓに対応した画像領域と画像領域との間の期間であり、この紙間時に各種制御を行う場合には、適宜、紙間の期間を延ばす場合もある。
【００４５】
制御部２０にはメモリ２０１の他に、モータ駆動部６１、スリーブ駆動モータ７０、現像電源８０が接続されている。剤担持体駆動手段としてのスリーブ駆動モータ７０は、現像スリーブ４２を回転駆動する。現像電源８０は、現像スリーブ４２に電圧を印加する。制御部２０は、スリーブ駆動モータ７０の回転速度、現像電源８０の電圧を変更可能である。
【００４６】
モータ駆動部６１は、電流を供給することによって直流サーボモータ６０（図２参照）の回転速度を制御する。検出手段（あるいは像担持体駆動手段）としての直流サーボモータ６０は、検出手段（あるいは供給手段）としてのモータ駆動部６１の制御に従って感光ドラム１を回転駆動する。また、直流サーボモータ６０は不図示のロータリーエンコーダを有し、ロータリーエンコーダは直流サーボモータ６０の回転速度を検出可能である。ロータリーエンコーダにより検出される直流サーボモータ６０の回転速度は、モータ駆動部６１を介して制御部２０にフィードバックされる。制御部２０は感光ドラム１の周速を一定に保つために、フィードバックされる回転速度に基づいてモータ駆動部６１を制御する。具体的に、制御部２０はモータ駆動部６１が直流サーボモータ６０に供給する電流値を変更させる。本実施形態の場合、制御部２０は、感光ドラム１の駆動トルクが増した場合に、周速の低下を避け一定の周速で感光ドラム１を回転させるため、直流サーボモータ６０へ供給する電流を大きくさせる。
【００４７】
制御部２０は、検出手段として駆動トルク演算部２０２を有している。駆動トルク演算部２０２は、感光ドラム１の駆動トルクを演算する。詳しくは後述するように（図８参照）、制御部２０は画像形成処理時、感光ドラム１の駆動トルクに基づいて現像剤の滞留状態を判定し、現像剤が滞留しやすい状態であれば現像装置４の現像条件を適宜に変更して画像形成を行う。ここでいう現像装置４の現像条件とは、画像形成時に現像装置４に所望の画像形成動作を行わせるために設定される条件である。本実施形態の場合、現像条件は例えば現像スリーブ４２の周速や現像電圧等である。制御部２０は、現像スリーブ４２の周速を変更するためにスリーブ駆動モータ７０を制御可能であり、電圧を変更するために現像電源８０を制御可能である。
【００４８】
ここで、駆動トルク演算部２０２による感光ドラム１の駆動トルクの演算方法について、図７を用いて説明する。上述のように、制御部２０は感光ドラム１の周速を一定に保つために、直流サーボモータ６０へ供給する電流値を変更する。制御部２０は感光ドラム１の駆動トルクが大きくなると、直流サーボモータ６０へ供給する電流値を上げて感光ドラム１の周速を維持させる。つまり、図７に示すように、直流サーボモータ６０へ供給する電流値と感光ドラム１の駆動トルクとは、ほぼ直線的な比例関係にあることが分かっている。そこで、本実施形態では、図７に示した電流値と駆動トルクとの関係をテーブルとしてメモリ２０１に予め記憶しておき、これを利用して感光ドラム１の駆動トルクを演算できるようにしている。
【００４９】
上述のように、本実施形態では、現像剤の滞留状態を反映可能な指標として、感光ドラム１の駆動トルクを利用する。ただし、感光ドラム１の駆動トルクをそのまま用いるだけでは、現像剤の滞留状態を精度良く判定し得ない。その理由は、感光ドラム１の駆動トルクが現像剤の滞留状態以外の要因によっても変動するからである。例えば、感光ドラム１は帯電装置２によって繰り返し帯電されることに応じて、帯電印加時に発生する放電生成物が感光ドラム１の表面に付着し得る。帯電の繰り返しにより放電生成物の付着量が増加することに伴い、感光ドラム１の表面抵抗が次第に上昇し、駆動トルクが上がる。あるいは、ドラムクリーニング装置９のクリーニングブレードの感光ドラム１に対する侵入量はばらつきやすいため、これによってそもそも駆動トルクには差が生じ得る。そのため、単に感光ドラム１の駆動トルクを検出するだけでは、現像剤の滞留状態の相違による駆動トルクの変動を適切に抽出することは難しい。
【００５０】
そこで、詳しくは後述するように、本実施形態では、現像スリーブ４２を画像形成時と同じ条件で動作させているとき、即ち所定の周速で回転させた現像スリーブ４２に現像電圧を印加した状態で、感光ドラム１の駆動トルク（第二トルク）を検出する。また、現像スリーブ４２を画像形成時と異なる条件で動作させているとき、具体的には回転させていない現像スリーブ４２に直流電圧のみを印加した状態のときに、感光ドラム１の駆動トルクを検出する（第一トルク）。そして、これら駆動トルクの差分に基づいて、現像剤の滞留が発生しやすいか否かを判定することで、現像剤の滞留状態による駆動トルクの変動だけを適切に抽出できるようにしている。
【００５１】
＜画像形成処理＞
第一実施形態の画像形成処理について、図１、図２、図６等を参照しながら図８及び図９を用いて説明する。図８に示す画像形成処理は、制御部２０がプリント信号を受信することに応じて開始される。制御部２０は、画像形成部ＰＹ〜ＰＫ毎に当該画像形成処理を実行する。
【００５２】
図８に示すように、制御部２０は前回転動作を開始する（Ｓ１）。制御部２０は、感光ドラム１の回転開始後に、帯電装置２を制御して感光ドラム１の帯電を開始させてから、現像電源８０を制御して現像電圧の直流成分の印加を開始する（Ｓ２、現像ＤＣのＯＮ）。即ち、現像スリーブ４２が回転していない状態で現像電圧の直流成分のみが印加される。ここでは、現像電圧の直流成分のみを印加することで、帯電された感光ドラム１の表面電位との差をＶｂａｃｋとし、感光ドラム１へのキャリア付着を回避している。そして、制御部２０は感光ドラム１の駆動トルク（第一トルク）の検出を行う（Ｓ３）。即ち、画像形成ジョブの開始時に第一トルクを検出する。この時点では、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、感光ドラム１の駆動トルクはほとんど変化しない。
【００５３】
第一トルクの検出後、制御部２０はスリーブ駆動モータ７０を制御して現像スリーブ４２を所定の周速で回転させ（Ｓ４、現像駆動ＯＮ）、さらに現像電源８０を制御して現像電圧の交流成分の印加を開始する（Ｓ５、現像ＡＣのＯＮ）。制御部２０は、こうして通常時（現像条件変更前）の現像条件で現像装置４を動作させてから、感光ドラム１の駆動トルク（第二トルク）の検出を行う（Ｓ６）。即ち、画像形成ジョブ中に第二トルクを検出する。図９（ａ）に示すように、現像スリーブ４２の回転開始に伴い現像剤の滞留が生じた場合には、感光ドラム１の駆動トルクが大きく上昇する。また、図９（ｂ）に示すように、現像スリーブ４２の回転開始に伴い現像剤の滞留が生じなかった場合でも、感光ドラム１の駆動トルクは上昇するが、現像剤の滞留が生じている場合に比べると、第一トルクと第二トルクとのトルク差は小さい。
【００５４】
第二トルクの検出後、制御部２０は第一トルクと第二トルクとのトルク差がメモリ２０１に予め記憶されている閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ７）。閾値は現像剤の滞留が発生するかしないかの境界のトルク差であり、例えば０．０２５（Ｎ・ｍ）である。勿論、閾値はこの値に限定されるものでなく、現像剤の種類や現像装置の構成によって最適な値がメモリ２０１に記憶されていてよい。
【００５５】
トルク差が閾値未満の場合（Ｓ７のＮＯ）、制御部２０は通常時の現像条件のまま画像形成を開始する（Ｓ９）。即ち、図９（ｂ）に示すように、駆動トルクの上昇幅が小さい場合には、現像剤の滞留が生じる可能性が低いので、現像条件を変更することなく、画像形成動作を続ける（これを通常モードと呼ぶ）。
【００５６】
他方、トルク差が閾値以上である場合（Ｓ７のＹＥＳ）、制御部２０は現像条件を変更する（Ｓ８）。即ち、制御部２０は前回転の時間を延長して、スリーブ駆動モータ７０を制御し現像スリーブ４２の周速を通常時の周速よりも速くする。その後、制御部２０は変更後の現像条件で画像形成を開始する（これを滞留回避モードと呼ぶ）。滞留回避モードでは、例えば通常モードの２倍の周速（４５０ｍｍ／ｓｅｃ、感光ドラム周速比＝３００％）で、現像スリーブ４２を回転させる。現像スリーブ４２の周速が二倍に変更されると、現像スリーブ４２により搬送される単位時間当たりの現像剤搬送量は二倍に増加する。また、感光ドラム１に対する周速比が上がることから、感光ドラム１によって図３（ａ）の矢印ａ方向に引っ張られる力に逆らい、図３（ａ）の矢印ｂ方向に移動される現像剤量が相対的に増える。こうすると、ＳＤギャップ部Ｇを通過する現像剤量が多くなり、その結果として現像剤の滞留が生じ難くなる。この場合、図９（ａ）に示すように、現像スリーブ４２の周速の変化に応じて感光ドラム１の駆動トルクが低下している。これは、現像剤の滞留が生じていないことを示す。
【００５７】
制御部２０はＳ９の処理後、画像形成する記録材Ｓの残りのプリント枚数が０枚であるか否かを判定する（Ｓ１０）。残りのプリント枚数が０枚である場合（Ｓ１１のＹＥＳ）、制御部２０は後回転制御の実行後（Ｓ１２）、画像形成処理を終了する。残りのプリント枚数が０枚でない場合（Ｓ１０のＮＯ）、制御部２０は通常モードであるか否かを判定する（Ｓ１１）。通常モードでない場合つまり滞留回避モードである場合（Ｓ１１のＮＯ）、制御部２０はＳ９の処理に戻って変更後の現像条件で引き続き画像形成を行う。他方、通常モードである場合（Ｓ１１のＹＥＳ）、制御部２０はＳ６の処理に戻ってＳ６〜Ｓ８の処理を行い、必要に応じて現像条件を変更して引き続き画像形成を行う。
【００５８】
図１０に、実験結果を示す。図１０（ａ）乃至図１０（ｃ）は、実験により得られたＳＤギャップと感光ドラム１の駆動トルクとの関係を示すグラフである。図１０（ａ）では通常モード時の第一トルクを点線で、第二トルクを実線で示している。図１０（ｂ）は滞留回避モード時の第一トルクを点線で、第二トルクを実線で示している。図１０（ｃ）は通常モード時のトルク差を点線で、滞留回避モード時のトルク差を実線で示している。また、図１０（ｃ）には、滞留が生じたトルク差（閾値ＴＬ）を一点鎖線で示した。なお、ここでは、通常モード時の現像スリーブ４２の周速を２２５ｍｍ／ｓｅｃとした。この場合、ＳＤギャップが１８０μｍよりも狭いと、現像剤の滞留に起因する画像不良が生じる。
【００５９】
例えばＳＤギャップが１８０μｍの場合、通常モード時では第一トルクが０．０９２（Ｎ・ｍ）、第二トルクが０．１３８（Ｎ・ｍ）であるので（図１０（ａ））、トルク差は０．０４６（Ｎ・ｍ）となる（図１０（ｃ））。これは、閾値ＴＬを超えているので、現像剤の滞留に起因する画像不良が生じる。これに対し、滞留回避モード時では第一トルクが０．０９２（Ｎ・ｍ）、第二トルクが０．０９５（Ｎ・ｍ）であるので（図１０（ｂ））、トルク差は０．００３（Ｎ・ｍ）となる（図１０（ｃ））。これは、閾値ＴＬを超えていないので、現像剤の滞留に起因する画像不良が生じ難い。
【００６０】
以上のように、本実施形態では、現像スリーブ４２が非回転状態であるときの感光ドラム１の駆動トルク、つまりは現像スリーブ４２によってＳＤギャップ部Ｇに現像剤が搬送されず、現像剤が感光ドラム１の回転を妨げていない場合の駆動トルクを検出する。他方、現像スリーブ４２が回転状態で且つ現像電圧が印加されているときの感光ドラム１の駆動トルク、つまりは回転する現像スリーブ４２によってＳＤギャップ部Ｇに現像剤が搬送され、現像剤が感光ドラム１の回転を妨げ得る場合の駆動トルクを検出する。そして、これらのトルク差が閾値以上である場合に、画像形成時に現像装置を動作させる現像条件の変更を行い得るようにした。こうすると、感光ドラム１の駆動トルクが現像剤の滞留状態以外の他の要因によって変動した場合に、現像剤の滞留状態の相違による駆動トルクの変動を適切に抽出することができる。それ故、現像剤の滞留が生じやすい状態になると、現像剤の滞留を抑制可能な現像条件に設定できる。このようにして、本実施形態では、感光ドラム１と現像スリーブ４２間における現像剤の滞留を適切に検出することが簡易な構成で実現でき、もって現像剤の滞留に起因する画像不良の発生を抑制することができるようになる。
【００６１】
なお、上述のように現像スリーブ４２の周速を速くした場合、現像剤の劣化が早く進み得る。例えば現像スリーブ４２の周速が二倍にされると、二倍の劣化速度で現像剤の劣化が進む。そこで、本実施形態ではこの点に鑑み、現像剤の滞留が生じやすい状態に限って現像スリーブ４２の周速を速くすることで、現像剤の劣化をできる限り促進させずに上記した画像不良の抑制を実現できるようにしている。
【００６２】
＜第二実施形態＞
第二実施形態の画像形成処理について説明する。画像形成装置１００としては、普通紙プリント時と厚紙プリント時とで異なる画像形成モードに切り替えられて動作可能なものがある。例えば、普通紙プリント時は、感光ドラム１が第一周速として１５０ｍｍ／ｓｅｃで、現像スリーブ４２が２２５ｍｍ／ｓｅｃでそれぞれ回転される等速モード（第一モード）で動作する。他方、厚紙プリント時は、感光ドラム１が第二周速として７５ｍｍ／ｓｅｃで、現像スリーブ４２が１１２．５ｍｍ／ｓｅｃの等速モードの半分の周速で回転される低速モード（第二モード）で動作する。
【００６３】
画像形成モードが切り替え可能な画像形成装置１００でも、上述した画像形成処理（図８参照）と同様の処理が制御部２０によって実行される。ただし、等速モードと低速モードでは通常時の現像スリーブ４２の周速が異なることから、現像条件を変更する際に現像スリーブ４２の周速が異なる（図８のＳ８参照）。等速モードについては上述の図８で説明したように現像スリーブ４２の周速が変更されることから、ここでの説明を省略する。低速モードの場合について、図１、図２、図６等を参照しながら図８を用いて説明する。
【００６４】
本実施形態の場合、制御部２０はプリント信号と共にプリント用紙の紙種を受信する。制御部２０は前回転時に通常時の現像条件で現像装置４を動作させるが（Ｓ１〜Ｓ５）、プリント用紙の紙種が「厚紙」である場合、感光ドラム１を７５ｍｍ／ｓｅｃで、現像スリーブ４２を１１２．５ｍｍ／ｓｅｃで回転させる（低速モード）。この際に、制御部２０は、第一実施形態と同様に、現像スリーブ４２が回転しておらず且つ現像電圧の直流成分のみが印加された状態で、第一トルクを検出する（Ｓ３）。
【００６５】
制御部２０は第二トルクの検出後（Ｓ６）、第一トルクと第二トルクとのトルク差が閾値以上であるか否かを判定し（Ｓ７）、トルク差が閾値未満である場合に（Ｓ７のＮＯ）、通常時の現像条件のまま画像形成を開始する（Ｓ９）。他方、トルク差が閾値以上である場合（Ｓ７のＹＥＳ）、制御部２０は現像条件を変更して（Ｓ８）、画像形成を開始する（Ｓ９）。具体的に、制御部２０は前回転時間を延長し、スリーブ駆動モータ７０を制御して現像スリーブ４２の周速を通常時（現像条件変更前）よりも速くする。例えば、制御部２０は、通常時の２．５倍の周速（２８１．２５ｍｍ／ｓｅｃ、感光ドラム周速比＝３７５％）に変更する。既に述べた通り、感光ドラム１に対する周速比を上げると、現像スリーブ４２に搬送される現像剤搬送量が２．５倍に増加してＳＤギャップ部を通過する現像剤量が多くなることから、その結果として現像剤の滞留が生じ難くなる。
【００６６】
本実施形態の場合、上記した閾値は等速モードと低速モードでそれぞれ別々の値がメモリ２０１に記憶されている。これは、現像スリーブ４２の周速が遅くなれば、現像スリーブ４２に搬送される現像剤搬送量は低下するが、現像電圧の印加によりキャリアが感光ドラム１に引きつけられる力は変わらず、結果として等速モードよりも現像剤の滞留が生じやすくなるからである。そこで、本実施形態では、例えば等速モード時（第一モード時）の閾値は０．０２５（Ｎ・ｍ）、低速モード時（第二モード時）の閾値は等速モード時の閾値よりも小さい０．０２０（Ｎ・ｍ）とした。こうすることで、現像剤の滞留による画像不良が発生しやすい低速モードにおいても、現像剤の滞留に起因する画像不良の発生を低減できる。なお、等速モード、低速モード何れの閾値においても上記した値に限定されるものでなく、現像剤の種類や現像装置の構成によって最適な値がメモリ２０１に記憶されていてよい。
【００６７】
以上のように、現像スリーブ４２の周速が異なる複数の画像形成モードを実行可能な場合でも、等速モードと低速モードそれぞれの周速を変更することで、上述した第１実施形態と同様の効果が得られる。つまり、現像剤の滞留に起因する画像不良の発生を抑制することが簡易な構成で実現できる。
【００６８】
＜第三実施形態＞
上述したように、第一及び第二実施形態では、滞留回避モードで画像形成が一旦開始されると、画像形成ジョブ終了まで滞留回避モードが続行される。ただし、多数枚の記録材Ｓに連続して画像形成するプリント信号に基づいて連続画像形成ジョブが行われる場合には、現像剤の滞留が生じていないにも関わらず、滞留回避モードによる画像形成が続けられることになる。滞留回避モードによる画像形成が続けられると、現像剤の劣化が促進される。そこで、第三実施形態では、連続画像形成ジョブ中に所定枚数毎にトルク差を検出し、これに基づき現像条件として現像スリーブ４２の周速を変更できるようにした。
【００６９】
第三実施形態の画像形成処理について、図１１を用いて説明する。図１１に示す第三実施形態の画像形成処理と、図８に示した第一実施形態の画像形成処理とを比較すると、Ｓ１１の処理を削除した代わりにＳ２１、Ｓ２２の処理が追加され、その他のＳ１〜Ｓ１０、Ｓ１２の処理は同じである。
【００７０】
図１１に示すように、制御部２０は前回転時に通常時の現像条件で現像装置４を動作させる（Ｓ１〜Ｓ５）が、その際に、現像スリーブ４２が回転しておらず且つ現像電圧の直流成分のみが印加された状態で、第一トルクを検出する（Ｓ３）。制御部２０は第二トルクの検出後（Ｓ６）、第一トルクと第二トルクとのトルク差が閾値以上であるか否かを判定し（Ｓ７）、トルク差が閾値未満である場合（Ｓ７のＮＯ）に、通常時の現像条件のまま画像形成を開始する（Ｓ９）。他方、トルク差が閾値以上である場合（Ｓ７のＹＥＳ）、制御部２０は現像条件を変更して（Ｓ８）、画像形成を開始する（Ｓ９）。制御部２０は前回転時間を延長し、スリーブ駆動モータ７０を制御して現像スリーブ４２の周速を通常時（現像条件変更前）よりも速くする。既に述べた通り、感光ドラム１に対する周速比を上げると、ＳＤギャップ部を通過する現像剤量が多くなり、その結果として現像剤の滞留が生じ難くなる。なお、制御部２０は画像形成の開始にあわせて、累計プリント枚数のカウントを開始する。
【００７１】
制御部２０は、累計プリント枚数が所定枚数（例えば１０００枚）に達したか否かを判定する（Ｓ２１）。制御部２０は累計プリント枚数が所定枚数に達していない場合（Ｓ２１のＹＥＳ）、残りのプリント枚数が０枚であるか否かを判定する（Ｓ１０）。制御部２０は、残りのプリント枚数が０枚でない場合（Ｓ１０のＮＯ）には引き続き画像形成を行い（Ｓ９）、残りのプリント枚数が０枚である場合（Ｓ１０のＹＥＳ）には後回転制御を実行して（Ｓ１２）、画像形成処理を終了する。
【００７２】
他方、制御部２０は、累計プリント枚数が所定枚数に達した場合つまりは累計プリント枚数が所定枚数に達する度に（Ｓ２１のＮＯ）、現像スリーブ４２の周速を通常時に戻す（Ｓ２２）。そして、制御部２０は一時的に紙間を拡げ、その紙間で第二トルクを検出し、第一トルクと第二トルクとのトルク差に応じて現像条件を変更する処理を行う（Ｓ６、Ｓ７）。即ち、制御部２０は、第二トルクを検出する前に、現像条件を変更前の通常時に戻し現像装置４を動作させる。ここでは、現像スリーブ４２の周速を通常時に戻す。そして、トルク差が閾値以上である場合に（Ｓ７のＹＥＳ）、制御部２０は現像条件を再度変更する（Ｓ８）。このようにして、滞留回避モードでの画像形成と通常モードでの画像形成とが、現在の感光ドラム１の駆動トルクつまりは現像剤の滞留状態によって切り替えられる。
【００７３】
以上のように、本実施形態の場合、前回転時でなく紙間でもトルク差に基づいて現像スリーブ４２の周速を変更可能とした。即ち、連続画像形成ジョブ中に画像形成に伴う現像剤の劣化等の要因によって現像剤の滞留が発生しやすい状態になったときに、現像剤の滞留を抑制できる現像条件に変更できる。これによれば、上述した第１実施形態と同様の効果が得られる。つまり、現像剤の滞留に起因する画像不良の発生を抑制することが簡易な構成で実現できる。また、本実施形態の場合、変更した現像条件を変更前に戻すことにより、現像条件の変更によって新たに引き起こされ得る例えば現像剤の劣化等を最小限に抑えることができる。
【００７４】
＜他の実施形態＞
なお、上述した各実施形態では、現像剤の滞留の発生を抑制するために現像スリーブ４２の周速を上げるようにしたが、これに限られない。例えば現像電圧の交流成分の振幅を小さくする、あるいは感光ドラム１の表面電位と現像スリーブ４２に印加される現像電圧の直流成分との電位差であるＶｂａｃｋを、変更前の電位差（第一電位差）よりも小さい電位差（第二電位差）にしてよい。Ｖｂａｃｋを小さくする場合、制御部２０は現像電圧の直流成分の絶対値を大きくするように現像電源８０を制御すればよい。
【００７５】
あるいは、現像条件として、制御部２０は現像電圧の交流成分の振幅を変更できてもよい。この場合、制御部２０は現像電圧の交流成分の振幅を通常時の振幅（第一振幅）よりも小さく振幅（第二振幅）とするように現像電源８０を制御すればよい。
【００７６】
なお、上述した各実施形態では第一トルクを、現像電圧の直流成分が印加され、現像スリーブ４２が回転されていない非回転状態で検出するようにしたが、これに限られない。例えば、現像電圧が直流成分、交流成分とも印加されておらず、現像スリーブ４２が非回転状態のときに、第一トルクを検出してもよい。ただし、上述したように、現像電圧の直流成分が印加されているときに検出した方が、キャリア付着を低減できることから好ましい。
【００７７】
なお、上述した各実施形態では、各色の感光ドラム１から中間転写ベルト５に各色のトナー像を一次転写した後に、記録材Ｓに各色の複合トナー像を一括して二次転写する中間転写方式の画像形成装置１００を説明したが、これに限らない。例えば、転写材搬送ベルトに担持され搬送される記録材Ｓに感光ドラム１から直接転写する直接転写方式の画像形成装置であってもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１Ｙ〜１Ｋ・・・像担持体（感光ドラム）、２Ｙ〜２Ｋ・・・帯電手段（帯電装置）、４Ｙ〜４Ｋ・・・現像装置、２０・・・制御手段（制御部）、４２・・・現像剤担持体（現像スリーブ）、６０・・・検出手段（像担持体駆動手段、直流サーボモータ）、６１・・・検出手段（供給手段、モータ駆動部）、７０・・・剤担持体駆動手段（スリーブ駆動モータ）、８０・・・電圧印加手段（現像電源）、１００・・・画像形成装置、２０２・・・検出手段（駆動トルク演算部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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