(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体と対向する現像位置に現像剤を担持搬送する現像剤担持体を備えた現像装置であって、
前記現像装置は、前記現像剤担持体の周面の一部に対向して設けられ、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１室と、
前記現像剤担持体の周方向に関して前記第１室に隣接する位置で前記現像剤担持体の周面の一部に対向して設けられ、前記現像剤担持体における現像後の現像剤を回収する第２室と、
前記第１室及び前記第２室の現像剤を循環搬送する搬送手段と、を備え、
第１の画像形成速度で画像形成を行う第１モードと、前記第１の画像形成速度よりも遅い第２の画像形成速度にて画像形成を行う第２モードと、をそれぞれ実行させることが可能な実行部と、
前記第２モードによる画像形成開始に伴い、前記搬送手段の駆動停止状態から駆動開始する場合において、前回の作像モードが前記第１モードである場合は、前記搬送手段の目標速度を、前記第２モードの通常時の第１目標速度よりも高い第２目標速度から前記第１目標速度へ低下するように制御する制御部と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２目標速度は、前記第１モードの目標駆動速度であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１モードによる画像形成開始に伴い、前記搬送手段の駆動停止条状態から駆動開始する場合において、前回の作像モードが前記第２モードである場合は、前記搬送手段の目標速度を、前記第１モードの通常時の第３目標速度よりも低い第４目標速度から前記第３目標速度へ増加するように制御する一方、
前回の作像モードが前記第１モードである場合は、前記搬送手段の目標速度が直ちに前記第３目標速度となるように制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記現像剤担持体の使用を開始してから積算回転時間に基づいて、切り換え前のモードの前記搬送手段の駆動速度が、切り換え後のモードの駆動速度に移行させる移行時間が長くなるように前記搬送手段の目標駆動速度を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１モードに対する前記第２モードの前記搬送手段の回転速度比は、
前記第１モードに対する前記第２モードの前記像担持体の回転速度比よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２モードによる画像形成開始に伴い、前記搬送手段の駆動停止状態から駆動開始する場合において、前回の作像モードが前記第２モードである場合は、前記搬送手段の目標速度が直ちに前記第１目標速度となるように制御することを特徴とする請求項１乃至請求項５いずれか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、現像装置を備えた、複写機、プリンタ、記録画像表示装置、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機やプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、装置本体の小型化の要求が強くなっている。特にフルカラーの画像形成放置においては、現像装置を複数配置するため、小型化の要望が特に強い。そこで、横撹拌型に比べて省スペースである縦撹拌型の現像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
縦撹拌型の現像装置は、二成分現像剤を撹拌・混合するための２つの搬送スクリューが上下に配置されている。第一搬送スクリューは、現像容器上側の現像室内の現像剤を搬送して現像スリーブに供給する。第二搬送スクリューは、現像容器下側の撹拌室内の現像剤を搬送しつつ、現像スリーブから回収した現像剤と新しく補給された現像剤とを混合撹拌する。
【０００４】
このように縦撹拌型の現像装置は、現像室と撹拌室が鉛直方向に配置されており、水平方向の占有スペースが小さくて済む。このため、例えば複数の現像装置を水平方向に並列配置するタンデム方式のカラー画像形成装置においても小型化を図ることができる。
【０００５】
また、横撹拌型の現像装置では、現像室から現像スリーブへの現像剤の供給を行い、現像後の現像剤は再び現像室にて回収する。このため、現像によってトナー濃度の低下した現像剤が十分に撹拌されないまま現像スリーブに供給されてしまう恐れがあった。しかし、縦撹拌型の現像装置では、上側の現像室からは現像スリーブに現像剤を供給するだけで現像後の現像剤を回収することがない。このように、室ごとに機能が分離されているため、トナー濃度が均一な現像剤を現像スリーブに対して供給することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３３３６９１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながらその一方で、縦撹拌型のような機能分離型の現像装置は、次のような課題があった。図１４は従来の現像装置における剤面高さ変動の説明図である。
【０００８】
図１４に示すように、縦撹拌型の現像装置は、隔壁１２７を隔てて現像室１２３と撹拌室１２４とから構成される。現像室１２３の第一搬送スクリュー１２５は長手方向に現像剤を搬送しながら、現像剤の一部を現像スリーブに供給していく。このため、第一搬送スクリュー１２５によって搬送される現像剤量は搬送方向下流に行くほど少なくなっていく。
【０００９】
一方、一旦、現像スリーブ上にコートされた現像剤は、現像領域通過後に撹拌室１２４の第二搬送スクリュー１２６によって回収される。第二搬送スクリュー１２６によって搬送される現像剤量は、現像スリーブから回収される現像剤の分が増えていく。このため、搬送方向下流に行くほど多くなっていく。よって、図１４のように、縦撹拌型の現像装置では長手方向で現像剤の上面の高さ（剤面高さ）が一定とならず、剤面が傾く。
【００１０】
このように、縦撹拌型の現像装置では、現像室下流側（図１４のＡの部分）の剤面高さが低くなる傾向がある。このため、何らかの要因で剤面高さ変動があった場合、このＡの部分の剤面高さが更に低下し、現像スリーブへの現像剤の供給量が不足することが考えられる。この場合、現像スリーブ上の一部に現像剤がコートされない部分が生じたり、コート抜けの現象が発生したりする恐れがある。
【００１１】
剤面高さが変動する要因の一つに、厚紙等をプリントするときの画像形成速度の切り換えがある。
【００１２】
厚紙等をプリントする場合に通常の作像速度（通常モード）よりも遅い速度で画像形成を行う低速モードをもつ画像形成装置の場合、低速モードへの変化に対応して現像スリーブ及び搬送スクリューの回転速度も低くするのが一般的である。このような画像形成装置において、通常モードでプリントが行われた状態から低速モードに切り換えてプリントを行うと、低速モードに切り換えた直後のみ、上述の剤面高さ変動によるコート抜けの現象が発生するおそれがある。
【００１３】
低速モードに切り換わると、低速モード用の回転速度でそれぞれの回転駆動が行なわれる。ここで、低速モード用の回転速度で現像スリーブを回転させると、現像スリーブ上の現像剤のコート量が通常モード時と異なる場合がある。これは現像スリーブの回転速度によって、現像剤の搬送性が変化するためである。現像スリーブの回転速度によって現像剤の搬送性が変化する原因については次のように考えられる。
【００１４】
現像スリーブ上の現像剤は、現像スリーブ表面にブラスト処理等によって形成された凹凸に引っ掛かる。これによって現像剤は回転方向に搬送される。このため、スリーブ表面の凹凸に対する現像剤の引っ掛かり具合によって搬送性が変化することになる。
【００１５】
現像スリーブの回転速度が比較的遅いときは、スリーブ表面の凹凸に現像剤がしっかりと引っ掛かる。このために搬送性は高くなる。一方、現像スリーブの回転速度がある程度速いときは、現像剤がスリーブ表面の凹凸に引っ掛かりづらくなる。すると、スリップを起こすようになる。
【００１６】
このように、現像スリーブ速度が速い通常モードよりも、現像スリーブ速度が遅い低速モードの方が、スリップ現象が起こりづらくなる。よって、現像スリーブ上の現像剤コート量が増えることになる。
【００１７】
このスリップ現象は、現像スリーブ表面が長期間の使用によって磨耗し、表面粗さが低下した状態の方がより顕著になる。このため、使用期間の長い現像スリーブほど通常モードのときと、低速モードのときとで現像剤コート量の差が大きくなる。
【００１８】
低速モードにおいて現像スリーブ上の現像剤コート量が増えると、現像スリーブによって現像室から撹拌室へと搬送される現像剤量が通常モードよりも増加する。このため、一時的に現像室内の現像剤量が通常モード時に比べて減少し、剤面高さが低下する。そのため、もともと現像室の剤面高さが低い場合に通常モードから低速モードに切り換えると、切り換えた直後に上記の理由により更に剤面が低下する。この結果、第一搬送スクリュー１２５下流部（図１４のＡの部分）で現像スリーブに対するコート抜けが発生してしまう場合があった。
【００１９】
また、低速モードに切り換えた直後は上述のように現像室の剤面高さが下がる一方、撹拌室１２４の現像剤量は増える。すると、撹拌室１２４から現像室１２３への現像剤の汲み上げ量が増加する。そしてしばらくすると、現像室１２３の現像剤量が回復しコート抜けは発生しなくなる。即ち、コート抜けに最も厳しい状態なのは、低速モードへの速度切り換え直後となっていた。
【００２０】
本発明の目的は、通常モードから低速モードに切り換えた直後においても剤面高さを一定に保つことで、安定した画像形成を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、像担持体と、前記像担持体と対向する現像位置に現像剤を担持搬送する現像剤担持体を備えた現像装置であって、前記現像装置は、前記現像剤担持体の周面の一部に対向して設けられ、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１室と、前記現像剤担持体の周方向に関して前記第１室に隣接する位置で前記現像剤担持体の周面の一部に対向して設けられ、前記現像剤担持体における現像後の現像剤を回収する第２室と、前記第１室及び前記第２室の現像剤を循環搬送する搬送手段と、を備え、第１の画像形成速度で画像形成を行う第１モードと、前記第１の画像形成速度よりも遅い第２の画像形成速度にて画像形成を行う第２モードと、をそれぞれ実行させることが可能な実行部と、前記第２モードによる画像形成開始に伴い、前記搬送手段の駆動停止状態から駆動開始する場合において、前回の作像モードが前記第１モードである場合は、前記搬送手段の目標速度を、前記第２モードの通常時の第１目標速度よりも高い第２目標速度から前記第１目標速度へ低下するように制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
通常モードから低速モードに切り換えた直後においても剤面高さを一定に保つことで、安定した画像形成を行うこと。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態の画像形成装置の概略断面図。
【図２】第１実施形態の現像装置における回転軸と直交する方向の断面図。
【図３】第１実施形態の現像装置における回転軸と平行する方向の断面図。
【図４】第１実施形態の各作像モードにおける各回転体の回転速度を示す図表。
【図５】第１実施形態の制御に係るブロック図。
【図６】第１実施形態の制御に係るフローチャート。
【図７】第１実施形態の回転速度切り換えのイメージ図。
【図８】第１実施形態で回転速度切り換えを行わない場合のイメージ図。
【図９】第２実施形態の制御に係るブロック図。
【図１０】第２実施形態の制御に係るフローチャート。
【図１１】現像スリーブの積算回転時間に対するコート量の差を示す図。
【図１２】第２実施形態の積算回転時間に対する定常状態に戻すまでの所定時間との関係を示す図表。
【図１３】第２実施形態の回転速度切り換えのイメージ図。
【図１４】従来の現像装置における剤面高さ変動の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
〔第１実施形態〕
図を用いて第１実施形態を説明する。図１は第１実施形態の画像形成装置の概略断面図である。図１においては、本発明が適用可能な画像形成装置の一実施形態として、電子写真方式を採用したフルカラー画像形成装置を示す。
【００２５】
画像形成装置は、４つの画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）を備える。各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、像担持体としての感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）を備える。感光体ドラム１は、図１中、反時計回りに回転するドラム状の電子写真感光体である。
【００２６】
画像形成部には、感光体ドラム１の周囲に、帯電器２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、レーザービームスキャナ３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）クリーニング部材１９（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ）を有する。また、中間転写ベルト５を介して一次転写を行う一次転写ローラ６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）が配設される。尚、以下、ａ〜ｄの符号は、各画像形成部においてそれぞれ同じ構成のものなので、特に必要な場合を除いて、省略する。
【００２７】
次に、上記構成の画像形成装置全体の通常モードにおける画像形成シーケンスについて説明する。通常モード（第１モード）は第１の画像形成速度で画像形成を行うモードである。また、本画像形成装置は、少なくとももう一つのモードを実行することができる。本画像形成装置は、通常モードの他に低速モード（第２モード）があり、第２モードは、通常モードよりも遅い第２の画像形成速度にて画像形成を行う。
【００２８】
本実施形態の画像形成装置は、通常作像時は「通常モード」にて画像形成を行う。通常モードにおいて、感光体ドラム１の周速度（プロセススピード）は、反時計回りに２５５ｍｍ／ｓｅｃである。本実施形態の画像形成装置は上述のように２つの作像速度で作像を行う。厚紙等をプリントするときなどは、通常モードの２分の１の速度の低速モードで作像を行う。即ち、低速モードにおけるプロセススピードは１２７．５ｍｍ／ｓｅｃである。
【００２９】
まず、感光体ドラム１は、帯電器２によって一様に帯電される。一様に帯電された感光体ドラム１は、レーザービームスキャナ３から発せられ、画像信号により変調されたレーザー光により走査露光が行われる。すると、感光体ドラム１の表面電位が画像部において変化して、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。
【００３０】
レーザービームスキャナ３は半導体レーザーが内蔵される。半導体レーザーは、ＣＣＤ等の光電変換素子を有する原稿読み取り装置が出力する原稿画像情報信号に対応して制御され、レーザー光を射出する。
【００３１】
感光体ドラム１上の静電潜像に対して、現像装置４によって現像剤が供給される。すると、感光体ドラム１上に可視画像、即ち、トナー像が形成される。本実施形態では、現像装置４は、現像剤としてトナーとキャリアを混合した現像剤を使用する二成分現像方式を用いる。
【００３２】
上記工程を各画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）毎に行う。これにより、感光体ドラム１上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が形成される。
【００３３】
各画像形成部Ｐの下方には、中間転写ベルト５（中間転写体）が配置される。無端状の中間転写ベルト５は、張架ローラ５１、張架ローラ５２、張架ローラ５３に張架され、搬送される。
【００３４】
感光体ドラム１上のトナー像は、一次転写ローラ６（一次転写部材）によって中間転写ベルト５に転写される。この転写が各画像形成部Ｐによって行われることで、中間転写ベルト５上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされ、フルカラー画像が形成される。また、感光体ドラム１上に転写されずに残ったトナーはクリーニング部材１９に回収される。
【００３５】
中間転写ベルト５上に形成されたフルカラー画像は、張架ローラ５２と対向する二次転写ローラ１０（二次転写部材）により構成される二次転写部にて、転写材Ｓに転写される。この転写材Ｓは、給送カセット１２から取り出され、給送ローラ１３、給送ガイド１１を経由して二次転写部まで搬送されたものである。尚、中間転写ベルト５上のフルカラー画像の中には、二次転写されずに中間転写ベルト５表面に残るもの（残トナー）がある。この残トナーは、中間転写ベルトクリーニング部材１８に回収される。
【００３６】
一方、トナー像が二次転写された転写材Ｓは、熱ローラの圧接による定着が行われる定着器１６に送られ、画像の定着が行われ、排出トレー１７に排出される。
【００３７】
尚、本実施形態では、像担持体として、通常使用されるドラム状の有機感光体である感光体ドラム１を使用したが、これに限るものではない。例えば、アモルファスシリコン感光体等の無機感光体を使用することもできる。また、ベルト状の感光体を用いることもできる。帯電方式、転写方式、クリーニング方式、定着方式に関しても、上記方式に限られるものではない。
【００３８】
次に、図２及び図３を参照して本実施形態の現像装置４の動作を説明する。図２は第１実施形態の現像装置４における回転軸と直交する方向の断面図であり、図３は第１実施形態の現像装置４における回転軸と平行する方向の断面図である。本実施形態の現像装置４は、いわゆる縦撹拌型の現像装置となっている。
【００３９】
図２及び図３に示すように、現像装置４は現像室２３と撹拌室２４とが上下方向に並ぶ縦型の現像容器２２を備える。現像容器２２内には、現像剤としてトナーとキャリアを含む二成分現像剤が収容される。また、図２に示すように、現像容器２２内には、現像スリーブ２８（現像剤担持体）と、現像スリーブ２８上に担持された現像剤の穂の高さを規制するための穂切りを行う穂切部材２９がある。次に両部材について詳細に説明する。
【００４０】
現像スリーブ２８は、感光体ドラム１と対向する現像位置に現像剤を担持搬送する。現像スリーブ２８の直径は２０ｍｍ、感光体ドラム１の直径は４０ｍｍ、現像スリーブ２８と感光体ドラム１との最近接領域を約３８０μｍの距離とする。これにより、現像部に搬送した現像剤を感光体ドラム１と接触させた状態で、現像を行うことができるように設定されている。尚、この現像スリーブ２８はアルミニウムやステンレスのような非磁性材料で構成され、その内部には磁界発生部材であるマグネットローラ２８ｍが非回転状態で設置される。
【００４１】
マグネットローラ２８ｍは、感光体ドラム１に対向して配置された現像極Ｓ２、穂切部材２９に対向して配置された磁極Ｓ１、磁極Ｓ１、Ｓ２の間に配置された磁極Ｎ１、現像室２３及び撹拌室２４にそれぞれ対向して配置された磁極Ｎ２及びＮ３を有する。通常作像時（通常モード）における現像スリーブ２８の回転数は３６６ｒｐｍ（対感光体ドラム周速比＝１５０％）に設定される。
【００４２】
現像スリーブ２８は、穂切部材２９による磁気ブラシの穂切りによって層厚を規制された現像剤を担持する。そして、現像剤を感光体ドラム１と対向した現像領域に搬送し、感光体ドラム１上に形成された静電潜像に現像剤を供給する。これにより静電潜像が現像され、トナー像となる。
【００４３】
穂切部材２９は、現像剤の層厚を規制するブレード状の部材である。穂切部材２９は、現像スリーブ２８の長手方向軸線に沿って延在した板状のアルミニウムなどで形成された非磁性部材２９ａと、鉄材等の磁性部材２９ｂで構成される。穂切部材２９は、感光体ドラム１よりも現像スリーブ回転方向上流側に配設される。
【００４４】
現像剤の感光体ドラム１への供給時においては、穂切部材２９の先端部と現像スリーブ２８との間を現像剤のトナーとキャリアの両方が通過し、現像領域へと送られる。ここで、穂切部材２９の現像スリーブ２８の表面との間隙を調整することにより、現像スリーブ２８上に担持した現像剤磁気ブラシの穂切り量を規制する。このように穂切り量を規制することで、現像領域へ搬送する現像剤量を所望の量に調整する。
【００４５】
本実施形態においては、穂切部材２９によって、現像スリーブ２８上の単位面積当りの現像剤コート量を３０ｍｇ／ｃｍ2に規制している。尚、穂切部材２９と現像スリーブ２８は、間隙を２００〜１０００μｍに設定するのが好ましく、更に好ましくは４００〜７００μｍに設定するのが好ましい。本実施形態では５８０μｍに設定した。
【００４６】
図２及び図３に示すように、現像容器２２の内部は、その略中央部が水平方向に延在する隔壁２７によって上下に区画される。このため、隔壁２７の上には現像室２３、隔壁２７の下には撹拌室２４となっている。現像剤は現像室２３及び撹拌室２４に収容される。
【００４７】
また、現像容器２２は、現像剤を撹拌し搬送する２つの回転体を有する。２つの回転体は、現像室２３に配設される第一搬送スクリュー２５（供給撹拌部材）と、撹拌室２４に配設される第二搬送スクリュー２６（回収撹拌部材）である。第一搬送スクリュー２５と第二搬送スクリュー２６とはほぼ平行に配置される。尚、本実施形態において、第一搬送スクリュー２５、第二搬送スクリュー２６はともに外径Φ２０ｍｍ、軸径６ｍｍ、ピッチ２５ｍｍの形状で通常作像時（通常モード）における回転速度は３８０ｒｐｍに設定している。
【００４８】
２つの搬送スクリューによって、現像剤は現像容器２２内で次のように搬送される。図３に示すように、第一搬送スクリュー２５が回転すると、現像室２３内の現像剤を軸線方向に沿って一方向に搬送する。現像剤は現像室２３内で搬送されつつ、図２に示すように、現像スリーブ２８に供給される。図３における現像室２３の左端に到達した現像剤は撹拌室２４へ連通している開口部２２ａから撹拌室２４へ移動する。
【００４９】
撹拌室２４内では、第二搬送スクリュー２６が第一搬送スクリュー２５と反対方向に回転している。このため、撹拌室２４内の現像剤は、第二搬送スクリュー２６によって現像室２３内での搬送方向と反対方向に搬送される。そして、図３における撹拌室２４の右端に到達した現像剤は現像室２３へ連通している開口部２２ｂから現像室２３へ移動する。このように隔壁２７の両端の開口部２２ａ及び開口部２２ｂを通じて、現像剤は現像室２３と撹拌室２４との間で循環する。
【００５０】
次に、現像剤の補給方法について図２及び図３を用いて説明する。
【００５１】
現像装置４の上部には、トナーとキャリアを重量比８：２で混合した補給用二成分現像剤を収容するホッパー３１（トナー補給部材）が配置される。ホッパー３１は、下部にスクリュー状の補給スクリュー３２を備える。補給スクリュー３２は、その一端が現像装置４の前端部に設けられた現像剤補給口３０まで延設される。
【００５２】
画像形成によって消費された分のトナーは、ホッパー３１から現像剤補給口３０を通過して、補給スクリュー３２の回転力と現像剤の重力により、現像容器２２に補給される。また、このトナーと一緒に混合したキャリアも補給される。このようにしてホッパー３１から現像装置４に現像剤が補給される。
【００５３】
現像剤の補給量は、補給スクリュー３２の回転数によっておおよそ定められる。この回転数は後述の制御部によって定められる。トナー補給量制御の方法としては、二成分現像剤のトナー濃度を光学的或いは磁気的に検知するものや、感光体ドラム１上の基準潜像を現像してそのトナー像の濃度を検知する方法などさまざまな方法が知られている。本実施形態では方法を限定せず、いずれかの方法を適宜選択することが可能である。
【００５４】
次に本実施形態の特徴である現像スリーブ２８と、現像剤を循環搬送する第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の２つの搬送手段の駆動制御方法について詳細に説明する。
【００５５】
本実施形態における現像装置４では、現像スリーブ２８を駆動するスリーブ駆動モーターＭ１（担持体駆動部）と、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６を駆動するスクリュー駆動モーターＭ２（撹拌部材駆動部）を有する。スリーブ駆動モーターＭ１とスクリュー駆動モーターＭ２とはそれぞれ別個のモーターであり、本実施形態では、それぞれ独立して駆動する独立駆動方式を採用する。
【００５６】
また上述のように、本実施形態においては、通常の速さで画像形成を行う通常モードの他に、厚紙等をプリントする際に用いる低速モードを持つ。それぞれのモードの定常状態における速度設定は図４の通りとする。図４は第１実施形態の各作像モードにおける各回転体の回転速度を示す図表である。尚、ここでの定常状態とは、作像モードを切り換えた直後を除いた、各作像モードで現像剤循環が安定した状態のことをいう。
【００５７】
図４に示すように、低速モードでは感光体ドラム１の回転速度（プロセススピード）が２分の１に減速するのに伴い、現像スリーブ２８も、感光体ドラム１と同じ速度比で減速している。一方、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転速度は、感光体ドラム１や現像スリーブ２８と異なる速度比で減速している。
【００５８】
縦撹拌型の現像装置４において、隔壁２７の開口部２２ｂを通じて撹拌室２４から現像室２３へ搬送される現像剤の量は、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転速度に大きく依存する。
【００５９】
具体的には、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転速度を減速すると、実際には、減速された速度比以上に現像剤の現像室２３への搬送量が低下する。例えば、低速モードにおいて現像スリーブ２８の回転速度を２分の１にした場合、現像スリーブ２８と同様に第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転速度を２分の１に減速したとする。すると、単位時間当たりの現像室２３への現像剤の搬送量が２分の１以下になってしまうという現象が発生する。すると、現像室２３の剤面高さが通常モードのときの剤面高さよりも低くなってしまう。
【００６０】
この現象を回避するため、本実施形態では、現像スリーブ２８の回転と、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転とを独立で駆動している。且つ、現像スリーブ２８の通常モード時に対する低速モード時における減速比の値よりも、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の通常モード時に対する低速モード時における減速比の値を大きくしている。これによって、剤面高さが通常モード時と低速モード時で略一定になる。
【００６１】
尚、本実施形態においては、通常モードから低速モードに切り換えた直後に、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転速度を急激に切り換えてしまうと、剤面高さが安定しないことがある。このため、本実施形態においては、上述の制御に加えて、更に剤面高さを一定に保つ制御を行う。
【００６２】
具体的には、通常モードから低速モードに切り換えた直後から所定時間、低速モードの定常状態の回転速度よりも高くするようにしている。
【００６３】
第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転制御について、図５及び図６を用いて説明する。図５は第１実施形態の制御に係るブロック図である。図６は第１実施形態の制御に係るフローチャートである。
【００６４】
図５に示すように、ＣＰＵ７１（制御部）は、作像モード選択操作部７４（実行部）の情報に応じて記憶部７５及びスリーブ駆動モーターＭ１及びスクリュー駆動モーターＭ２を制御する。次に、図６に従って、第１実施形態の制御の手順を説明する。
【００６５】
画像形成動作を開始する前、ユーザーがプリントする紙種に基づいて、作像モード選択操作部７４を切り換え操作することにより、通常モードか低速モードかのいずれの作像モードにするかを選択し、実行させることが可能である。作像モード選択操作部７４により選択された情報はＣＰＵ７１に送られ、ＣＰＵ７１は選択された作像モードを認識し、決定する（Ｓ１）。
【００６６】
作像モードが決定すると、作像モードに応じた現像スリーブ速度を決定する（Ｓ２）。また、搬送スクリューの定常状態における速度を決定する（Ｓ３）。そして画像形成動作が開始となる（Ｓ４）。
【００６７】
ＣＰＵ７１は記憶部７５に記憶された前回プリント時における作像モードを読み込む（Ｓ５）。そして作像開始する作像モードと比較する。作像モードを比較した結果、前回作像モードが通常モードでかつ今回の作像モードが低速モードであるか確認する（Ｓ６）。
【００６８】
前回通常モードであり今回低速モードに切り換えられている場合、現像室内の剤面高さ低下が大きくなると判断される（Ｓ７）。このため、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転を開始してから所定時間の間は、低速モードの定常状態における第二搬送スクリュー２６の回転速度よりも高い速度で回転させる（Ｓ８）。
【００６９】
所定時間経過後、第二搬送スクリュー２６が低速モードの定常状態の回転速度となり（Ｓ９）、転写材Ｓに対する作像が完了すると現像スリーブ２８等を停止する（Ｓ１０）。そして、今回の作像モードを記憶部７５に記録し（Ｓ１１）、画像形成動作は終了する（Ｓ１２）。
【００７０】
一方、Ｓ６における判断時において、前回通常モードであり今回低速モードに切り換えられている場合でない場合、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転を開始してから所定時間の間の高速回転は必要ない（Ｓ１３）。このため、通常通り現像スリーブ２８等を回転する（Ｓ１４）。転写材Ｓに対する作像が完了すると現像スリーブ２８を停止し（Ｓ１５）、その後は前述同様、今回の作像モードを記憶部７５に記録し（Ｓ１１）、画像形成動作は終了する（Ｓ１２）。尚、今回の作像モードの情報は次回の作像時に利用される。
【００７１】
図６のＳ６における判断時に通常モードから低速モードに移行する場合において、回転速度の切り換えの状態を図７を用いて説明する。図７は第１実施形態の回転速度切り換えのイメージ図である。
【００７２】
ＣＰＵ７１から駆動開始の信号が出されると、スリーブ駆動モーターＭ１とスクリュー駆動モーターＭ２は回転を開始すると同時に、ＣＰＵ７１により回転数が制御される。
【００７３】
まず、現像スリーブ２８の回転数は、図７に示すように、通常モードに対する低速モードの感光体ドラム１の減速比に合わせた値（本実施形態では１８３ｒｐｍ）で回転する。
【００７４】
一方、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転数は、ＣＰＵ７１により次のように制御される。第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転開始直後の回転数は、通常モードと同じ３８０ｒｐｍである。低速モードにおける定常状態の回転速度（目標駆動速度）は２８８．８ｒｐｍである。このように、本実施形態においては、第１モードに対する第２モードの搬送手段の回転速度比は、第１モードに対する第２モードの感光体ドラム１の回転速度比よりも大きく設定している。
【００７５】
このとき、本実施形態では、図７に示すように、駆動開始してから目標駆動速度に移行させる際、直線的（リニア）に徐々に回転速度を低くなるように変更させる。そして所定時間の経過後に定常状態の回転速度になるようにＣＰＵ７１がスクリュー駆動モーターＭ２の速度制御を行う。尚、本実施形態では所定時間（移行時間）を０．４１２ｓｅｃとした。
【００７６】
このように、低速モードに切り換えた直後に現像室２３の現像剤量が低下しても第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転速度を、所定時間速く保つことで現像室下流部の剤面高さを高く維持することができる。このため、コート抜けの発生を防止することができる。
【００７７】
また、前回作像モードと今回作像モードの比較において、どちらも通常モードである場合、またはどちらも低速モードである場合は、速度切り換えが無く、現像剤循環のバランスに変化が生じない。これらの場合には第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の定常状態よりも速い回転速度にする必要はなく、例えば低速モードの場合は、回転開始直後から定常状態における速度である２８８．８ｒｐｍになるように制御される。
【００７８】
例えば、低速モードが前回の作像と今回の作像とで連続した場合の例を図８を用いて説明する。図８は第１実施形態で回転速度切り換えを行わない場合のイメージ図である。
【００７９】
図８に示すように、前回の作像モードが、今回の作像モードと同様の低速モードである場合、今回の作像における第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転速度は、前回と同様の２８８．８ｒｐｍのままとなる。
【００８０】
また、前回の作像モードと今回の作像モードの比較において、前回の作像が低速モードで今回の作像が通常モードの場合、前述した通常モードから低速モードへの切り換え時と逆の現象が生じる。即ち、速度切り換え直後に現像室の剤面高さが一時的に高くなることになる。
【００８１】
この場合はコート抜けの現象は逆に起こりづらくなるため、特別な制御は必要がなく、この場合も第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の高速回転の制御を行う必要はない。但し、現像剤室の現像剤量を極力一定に制御することが好ましい。
【００８２】
従って、低速モードから通常モードへ切り換える直前に現像室に搬送される現像剤の量が少なくなる、もしくは撹拌室に搬送する現像剤量が多くなるように第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の駆動を制御してもよい。
【００８３】
具体的には、切り換わった直後における第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の駆動速度を徐々に速く（高く）するように駆動速度を制御する。これは、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の駆動速度が遅いほど撹拌室から現像室へ汲みあげられる現像量が少なくなり、結果、現像室に搬送される現像剤量が少なくすることができるためである。
【００８４】
尚、低速モード時に現像室２３の剤面高さを単に高く維持しておくためには、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の速度を速度切り換え直後だけでなく、定常状態も含めて３８０ｒｐｍに維持し続けることも考えられる。しかし、このようにすると、現像室２３の剤面高さが高くなり過ぎてしまい、現像剤排出口近傍の剤面高さも高くなってしまう。その結果、現像剤の排出量が増えて、現像装置４内の現像剤量が大きく減少してしまう。このため、本実施形態のように、速度を切り換えるように制御することが有効である。
【００８５】
本実施形態においては、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の通常モードでの回転速度を３８０ｒｐｍ、定常速度に戻すまでの所定時間を０．４１２ｓｅｃとしているが、これに限るものではない。回転速度や所定時間は、現像装置４の構成や使用する現像剤の種類によって適宜最適な数値に設定することが可能である。
【００８６】
また、本実施形態では図７に示すように、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の速度を定常状態の速度に戻す際に直線的に減速するようにしているが、これに限るものではない。即ち、それ以外の方法、例えば段階的に減速したり、また非線形に減速するように制御しても構わない。
【００８７】
また、本実施形態では第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６を上下に配置した縦撹拌型の現像装置で説明しているが、これに限るものではなく、機能分離型の現像装置であれば横撹拌型のものにも適用しうる。ここで、機能分離型とは、現像スリーブに現像剤を供給するための第１室と、現像スリーブ上の現像に供された現像後の現像剤を回収するための第２室と、それぞれ設けた現像装置のことを指す。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態のような制御を行うことにより、縦撹拌型の現像装置を使用した現像装置において、通常モードから低速モードに切り換えた直後で現像室内の現像剤量が少なくなっている状態でも剤面高さを高く保つことができる。このため、現像スリーブへの現像剤の供給不足によるコート抜けを防止し、常に安定したコート状態を実現することが可能となる。
【００８９】
〔第２実施形態〕
図を用いて第２実施形態を説明する。図９は第２実施形態の制御に係るブロック図である。図１０は第２実施形態の制御に係るフローチャートである。
【００９０】
前述の実施形態と同様の構成においては、同符号を付して説明を省略する。第２実施形態では作像モードを通常モードから低速モードに切り換えた直後に、搬送スクリューの回転速度を高速回転状態にしてから定常状態に戻すまでの所要時間を現像スリーブ２８の耐久状態に応じて変化させることを特徴とする。
【００９１】
図９に示すように、ＣＰＵ７１は、作像モード選択操作部７４の情報に応じて記憶部７５及びスリーブ駆動モーターＭ１及びスクリュー駆動モーターＭ２を制御する。また、本実施形態においては、ＣＰＵ７１はスリーブ駆動モーターＭ１の情報にも基づいて制御する。具体的には、スリーブ駆動モーターＭ１の回転時間を計測する計測部７２を有し、計測部７２で計測した回転時間を積算して記憶部７５に記憶する。次に、図１０に従って、第２実施形態の制御の手順を説明する。
【００９２】
画像形成動作の開始前制御は、第１実施形態と同様である（Ｓ２１〜Ｓ２４）。
【００９３】
ＣＰＵ７１は記憶部７５に記憶された前回プリント時における作像モードを読み込むと共に、現像スリーブ２８積算回転時間も読み込む（Ｓ２５）。ここで現像スリーブ２８の積算回転時間とは、現像スリーブ２８の使用を開始してから現在までの総回転時間のことである。
【００９４】
次に、作像開始する作像モードと比較する。作像モードを比較した結果、前回作像モードが通常モードでかつ今回の作像モードが低速モードであるか確認する（Ｓ２６）。
【００９５】
前回通常モードであり今回低速モードに切り換えられている場合、現像室内の剤面高さ低下が大きくなると判断される（Ｓ２７）。また、読み込んだ現像スリーブ２８の積算回転時間から、作像モードが通常モードから低速モードに切り換わった直後に第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の速度を定常状態の速度よりも高速で回転させる時間の長さを算出する（Ｓ２８）。そして、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転を開始してから所定時間の間は、低速モードの定常状態における第二搬送スクリュー２６の回転速度よりも高い速度で回転させる（Ｓ２９）。
【００９６】
所定時間経過後、第二搬送スクリュー２６が低速モードの定常状態の回転速度となり（Ｓ３０）、転写材Ｓに対する作像が完了すると現像スリーブ２８等を停止する（Ｓ３１）。そして、今回の作像モード及び今回において計測部７２により計測した現像スリーブ２８の回転時間を記憶部７５に積算して記録し（Ｓ３２）、画像形成動作は終了する（Ｓ３３）。
【００９７】
一方、Ｓ２６における判断時において、前回通常モードであり今回低速モードに切り換えられている場合でない場合、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転を開始してから所定時間の間の高速回転は必要ない（Ｓ３４）。このため、通常通り現像スリーブ２８等を回転する（Ｓ３５）。転写材Ｓに対する作像が完了すると現像スリーブ２８を停止し（Ｓ３６）、その後は前述同様、今回の作像モードを記憶部７５に記録し（Ｓ３２）、画像形成動作は終了する（Ｓ３３）。尚、今回の作像モードの情報及び積算回転時間は次回の作像時に利用される。
【００９８】
上述した現像スリーブ積算回転時間を考慮し、それに基づいた制御について、図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は現像スリーブの積算回転時間に対するコート量の差を示す図である。図１２は第２実施形態の積算回転時間に対する定常状態に戻すまでの所定時間との関係を示す図表である。
【００９９】
現像スリーブ２８は使用期間が長くなるにつれて表面粗さが低下する。このため、前述のように表面粗さが低下するほど通常時の現像剤のコート量と低速時のコート量の差が大きくなる傾向がある。コート量の差とは、具体的には、現像スリーブ２８が通常モードで回転した（３６６ｒｐｍ）時のコート量と、低速モードで回転した（１８３ｒｐｍ）時のコート量の差である。
【０１００】
図１１に示すように、現像スリーブ２８の使用期間が長くなるほど現像剤コート量の差が大きくなる。すると、通常モードから低速モードに切り換えた直後における現像室の現像剤の低下量も大きくなる。
【０１０１】
そこで本実施形態では、図１２に示すように、現像スリーブの積算回転時間に応じて第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転速度を高速としてから定常状態の速度に戻すまでの所定時間の長さを変化させている。即ち、現像スリーブ２８の積算回転時間が長くなるほど、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転速度を高速回転とする時間を長くする。これにより、速度切り換え時における現像スリーブ２８上のコート量の差が大きくても現像室２３の剤面高さが下がらないように制御している。
【０１０２】
本実施形態における回転速度切り換えのイメージを図１３を用いて説明する。図１３は第２実施形態の回転速度切り換えのイメージ図である。図１３において、実線で記載した第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６の回転速度の変化は、現像スリーブ２８の積算回転時間が１００Ｋ未満の場合である。一方、点線で記載した回転速度の変化は、現像スリーブ２８の積算回転時間が３５０Ｋ以上の場合の場合である。図１２及び図１３に示すように、現像スリーブ２８の積算回転時間が増加すればするほど、第一搬送スクリュー２５及び第二搬送スクリュー２６を定常速度に戻すまでに高速回転する所定時間を長くする。
【０１０３】
尚、図１２に示した定常速度に戻すまでの所定時間の長さも、第１実施形態と同様、使用する現像装置４の構成や現像剤の種類によってそれぞれ最適な数値を用いることが可能である。
【０１０４】
また、実施例１と同様に、低速モードから通常モードに切り換える際に、搬送スクリューの回転速度を徐々に増加させる期間を設けてもよい。更に、上記増加させる期間を現像スリーブ２８の耐久状態に応じて長くなるようにしてもよい。
【０１０５】
以上説明したように、本実施形態のような制御を行うことで、長期間の使用により通常モードと低速モードのコート量の差が大きくなった場合でも、現像室２３の剤面高さを適切に維持することができる。このため、現像スリーブ２８上のコート抜けを確実に防止することが可能となる。
【符号の説明】
【０１０６】
Ｍ１…スリーブ駆動モーター
Ｍ２…スクリュー駆動モーター
１…感光体ドラム
４…現像装置
２２…現像容器
２５…第一搬送スクリュー
２６…第二搬送スクリュー
２８…現像スリーブ
７１…ＣＰＵ
７２…計測部
７４…作像モード選択操作部
７５…記憶部
【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】
0005675315.tif 000008
【図８】
0005675315.tif 000009
【図９】
0005675315.tif 000010
【図１０】
0005675315.tif 000011
【図１１】
0005675315.tif 000012
【図１２】
0005675315.tif 000013
【図１３】
0005675315.tif 000014
【図１４】
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