(57)【要約】【課題】通常画像形成モード以外のＯＨＴモード、光沢モード、グロスコントロールモード、高速モード等においても、白地部にかぶりのない高品位画質の画像が得られるようにする。【解決手段】ＯＨＴモード等で感光ドラム２ａを通常時の第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度で回転させて画像形成動作を行う場合には、現像部での感光ドラム２ａと現像スリーブ２１との回転速度の比を、第１の回転速度で回転させるときよりも大きくなるようにして現像スリーブ２１を回転させることにより、かぶりのラティチュードのとれるＶｂａｃｋを設定することが可能になり、白地部にかぶりのない高品位画質の画像を得ることができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体と対向する現像部で前記像担持体に当接又は近接する回転自在な現像剤担持体を有し、現像バイアスを印加した前記現像剤担持体表面に担持した現像剤を前記像担持体側に飛翔させて静電潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
前記像担持体は、通常の画像形成モード時の第１の回転速度と、該第１の回転速度より遅い第２の回転速度を含む２種以上の回転速度を有すると共に、前記現像剤担持体も、前記第１の回転速度と、該第１の回転速度より遅い前記第２の回転速度を含む２種以上の回転速度を有し、かつ前記像担持体と前記現像剤担持体のニップ部での移動速度の比を可変にすることが可能である現像装置を備えた画像形成装置において
前記像担持体を前記第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度で回転させて画像形成動作を行う場合には、現像部での前記像担持体と前記現像剤担持体との移動速度の比を、前記第１の回転速度で回転させるときよりも大きくなるようにして前記現像剤担持体を回転させる、
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のニップ部での移動速度の比は、耐久に伴い、その比を可変にすることが可能である、
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】
前記現像手段は、現像容器内の現像剤を攪拌しながら前記現像剤担持体側に搬送する回転自在な現像剤攪拌手段を有し、前記現像剤担持体を前記第１の回転速度よりも速い回転速度で回転させて現像動作を行う場合には、前記現像剤攪拌手段を前記現像剤担持体の回転速度よりも遅い回転速度で回転させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等によって像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は、像担持体としての感光ドラム、感光ドラムを所定の極性・電位に帯電する帯電装置、帯電された感光ドラム上に静電潜像を形成する露光装置、静電潜像をトナーによりトナー像として顕像化する現像装置、トナー像を用紙などの転写材に転写する転写装置、トナー像を転写材上に定着させる定着装置などを備えている。
【０００３】
上記したような画像形成装置に用いられる現像装置としては、現像剤担持体としての現像スリーブの表面に顕画剤としての乾式現像剤を担持し、静電潜像を担持した感光ドラムの表面近傍にこの現像剤を搬送供給し、感光ドラムと現像スリーブ間の現像ニップ部に交互（交番）電界を印加しながら静電潜像を現像して顕像化する現像装置が知られている。
【０００４】
また、この現像装置による現像方法としては、例えば２成分系組成（キャリア粒子とトナー粒子）からなる現像剤（２成分現像剤）により、内部に磁界発生手段である磁石を配置した現像スリーブの表面に磁気ブラシを形成させ、微小な現像間隔を保持して対向させた感光ドラムにこの磁気ブラシを摺擦又は近接させ、そして現像スリーブと感光ドラム間の現像ニップ部に連続的に交互電界を印加することによって、トナー粒子の現像スリーブ側から感光ドラム側への転移及び逆転移を繰り返して行わせて現像を行う、いわゆる磁気ブラシ現像法が知られている。
【０００５】
上記のような２成分現像剤を用いる磁気ブラシ現像用の現像装置は、隔壁によって現像室と攪拌室に区画された現像容器を備えており、現像室と攪拌室はそれぞれ攪拌部材としての攪拌搬送スクリューが回転可能に設けられている。現像室の開口部には、所定方向に回転する感光ドラムと微小間隔をおいて所定方向（感光ドラムの回転と同方向又は逆方向）に回転する上記の現像スリーブが対向配置され、その内部には磁石が固定配置されている。なお、通常、２成分磁気ブラシ現像用の現像装置を有する画像形成装置では、感光ドラムと現像スリーブの回転速度の比、及び現像スリーブと攪拌搬送スクリューの回転速度の比は、画像形成装置と現像剤の組み合わせにより決められている。
【０００６】
また、現像容器中にはトナー粒子と磁性キャリアが混合された現像剤が収容されており、トナー粒子と磁性キャリアの混合比（以下、「Ｔ／Ｃ比」という）は、現像により消費されたトナーに見合った量のトナーが、補給用トナーが収容されているトナー貯蔵室から落下補給されることで一定に保っている。
【０００７】
現像容器内に落下補給されたトナーは、攪拌室内の攪拌搬送スクリューによる攪拌によって現像容器内の現像剤中に攪拌され、搬送される。攪拌室内の攪拌搬送スクリューは、現像室内の搬送スクリューの現像剤搬送方向とは逆方向に回転して、現像剤を現像容器の長手方向に沿って搬送する。隔壁には現像容器の手前側と奥側にそれぞれ開口部が設けられており、この開口部を通して現像剤の受け渡しが行われる。
【０００８】
ところで、現像容器内の２成分現像剤のトナー粒子と磁性キャリアの混合比の維持は、出力画像の安定化に非常に重要であり、その検知、維持方法は従来より様々な方式が提案されている。
【０００９】
例えば、感光ドラム周辺に検知手段を設け、感光ドラム上の現像トナー像に光を照射し、このときの透過光あるいは反射光からトナー補給料を調整し、その結果としてＴ／Ｃ比を検知する方式、又は現像スリーブ近傍に検知手段を設け、現像スリーブ上に塗布された現像剤に光を照射したときの反射光からＴ／Ｃ比を検知する方式、又は現像容器内にセンサを設け、コイルのインダクタンスを利用してセンサ近傍の一定体積内における現像剤の見かけ透磁率変化を検知し、Ｔ／Ｃ比を検知する方式などが提案され、実用化されている。
【００１０】
また、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置においては、定着処理を変えることによって、画質の異なる画像が形成されることを利用して、種々の画像形成モードを使用することができるように設計されているものが多い。
【００１１】
例えば、主に文字等の画像形成を行う通常の画像形成モードの他に、オーバーヘッドプロジェクター用の透明シート（以下、ＯＨＴという）に透明度の高い画像を形成するＯＨＴモード、色彩の鮮やかさを強調するために光沢性に富んだ画像を形成する光沢モード、紙質に合わせた光沢感を形成するためのモード（グロスコントロールモード）、さらには光沢感が多少劣るが通常より速い速度で画像形成する高速モード等の機能を具備した画像形成装置がある。
【００１２】
上記のＯＨＴモードや光沢モードは定着処理において、加熱温度を上げるか又は加熱時間を長くすることによって、画像を形成しているトナーの溶解度を高め、透明度や光沢性を高めている。このため、ＯＨＴモードや光沢モードにおいては、定着装置に搬送される転写材の搬送速度を下げることによって、転写材が定着装置を通過する時間を長くすることが行われている。
【００１３】
そして、転写材の搬送速度を下げることに対応して、感光ドラムの回転速度も下げられる。同様に転写材である紙の光沢に合わせた光沢感を形成するためには、その光沢を形成するための搬送速度を持つことになる。また、通常より光沢をさげても画像形成速度を速くするために、定着可能な速度の限界まで速くするモードを持つことを可能にする速度を持つ場合もあり、それに合わせて、感光ドラムの回転速度もそのモードに合わせて持つことになる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したＯＨＴモード、光沢モード、グロスコントロールモード、高速モード等においては、上述したように感光ドラムの回転速度及び転写材の搬送速度のそれぞれの速度の変化に伴い、現像スリーブの回転速度及び攪拌室内の攪拌搬送スクリューの回転速度も変化されることになる。
【００１５】
通常は、上述したように感光ドラムと現像スリーブの回転速度の比、及び現像スリーブの回転速度と攪拌搬送スクリューの回転速度は、その現像装置の構成により決められている。そして、転写材の搬送速度の変化に伴い感光ドラムの回転速度が変化した場合にも、その比は一定に保ちながら、現像スリーブ及び攪拌搬送スクリューの回転速度も変化していた。
【００１６】
つまり、通常の画像形成モードにおける感光ドラムの回転速度に対して、光沢モードのように定着速度を落として十分にトナーを溶かしてグロスを出す場合、転写材の搬送速度を低下させるのに伴い、感光ドラムの回転速度も低下させていた。そのため、現像スリーブの回転速度も低下させ、感光ドラムと現像スリーブの周速比を一定に保っていた。同様に、高速モードの場合は、転写材の搬送速度を上げるため、感光ドラムの回転速度も上げ、その感光ドラムと現像スリーブの周速比を一定に保っていた。
【００１７】
ところで、２成分現像剤を使用する現像装置では、キャリアとトナーを接触摩擦帯電させることにより、トナーにトリボが与えられる。この２成分現像剤中のトナートリボ分布は所望のトリボ近傍に集中することが望ましいが、トナーやキャリアの粒径及びキャリアの帯電付与能、更にはトナーの荷電制御剤や帯電を補助する外添剤の状況により、所望のトリボのみを得ることが難しい。
【００１８】
結局、所望のトリボを中心として低トリボと高トリボのトナーも存在し、分布としては所望のトリボを中心として末広がり（ブロード）分布になる。この低トリボのトナーや逆帯電しているトナーが、所望のトリボをもつトナーを制御するはずの現像バイアスでは制御しきれずに、白地部に“かぶり”という現象を引き起こすことになる。
【００１９】
また、上述したように感光ドラムの回転速度低下に伴って現像スリーブの回転速度を低下させると、単位時間内での現像ニップが広がることによって、上記の“かぶり”現象が更に悪化する。
【００２０】
また、耐久が進むにつれて、現像剤中のトナートリボ分布における低トリボ側のトナーが初期に比べて増加することが分かっている。これは、キャリア表面にトナーや外添剤等が付着してキャリアの電荷付与能力を低下させるため、十分にトリボを付与されないトナーが感光ドラム上に現像されず、現像スリーブ上を連れ回り、低トリボトナーが増加してくると考えられている。更に、現像剤中のトナー比が一定のまま耐久が進むと、相対的な現像剤のトリボが低下することになり、このような現象が悪化する。
【００２１】
そこで本発明は、通常画像形成モード以外のモードであるＯＨＴモード、光沢モード、グロスコントロールモード、高速モード等においても、白地部にかぶりのない高品位画質の画像を得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。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、表面に静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体と対向する現像部で前記像担持体に当接又は近接する回転自在な現像剤担持体を有し、現像バイアスを印加した前記現像剤担持体表面に担持した現像剤を前記像担持体側に飛翔させて静電潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、前記像担持体は、通常の画像形成モード時の第１の回転速度と、該第１の回転速度より遅い第２の回転速度を含む２種以上の回転速度を有すると共に、前記現像剤担持体も、前記第１の回転速度と、該第１の回転速度より遅い前記第２の回転速度を含む２種以上の回転速度を有し、かつ前記像担持体と前記現像剤担持体のニップ部での移動速度の比を可変にすることが可能である現像装置を備えた画像形成装置において前記像担持体を前記第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度で回転させて画像形成動作を行う場合には、現像部での前記像担持体と前記現像剤担持体との移動速度の比を、前記第１の回転速度で回転させるときよりも大きくなるようにして前記現像剤担持体を回転させることを特徴としている。
【００２３】
また、前記像担持体と前記現像剤担持体のニップ部での移動速度の比は、耐久に伴い、その比を可変にすることが可能であることを特徴としている。
【００２４】
また、前記現像手段は、現像容器内の現像剤を攪拌しながら前記現像剤担持体側に搬送する回転自在な現像剤攪拌手段を有し、前記現像剤担持体を前記第１の回転速度よりも速い回転速度で回転させて現像動作を行う場合には、前記現像剤攪拌手段を前記現像剤担持体の回転速度よりも遅い回転速度で回転させることを特徴としている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００２６】
〈実施の形態１〉
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示す概略構成図である。本画像形成装置は、４つの画像形成部（画像形成ユニット）を有する電子写真方式のフルカラーレーザプリンタである。この画像形成装置（プリンタ）は、各画像形成部（画像形成ユニット）が、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色に対応して設けられ、各画像形成部にて形成された感光ドラム上のトナー像が、この感光ドラムに対向して移動する転写ベルトにより搬送される転写材上に転写される構成となっている。
【００２７】
即ち、図１に示すように、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各画像形成部（画像形成ユニット）１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｂｋには、それぞれ感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが配設されており、矢印方向（時計方向）に回転される。
【００２８】
各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの周囲には、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの回転方向に沿って１次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写帯電器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、クリーニング器（クリーニングブレード）６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄなどがそれぞれ配設されている。また、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの回転方向に沿って、１次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとの間の上方には露光装置（走査光学装置）７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄがそれぞれ配設されている。
【００２９】
次に、上記した画像形成装置による画像形成動作（通常の画像形成モード）について説明する。
【００３０】
画像形成動作開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される画像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｂｋの各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、それぞれ１次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって一様に本実施の形態では負極性に帯電される。そして、露光装置７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、ホストコンピュータ（不図示）から入力されるカラー色分解された画像信号をレーザ出力部（不図示）にて光信号にそれぞれ変換し、変換された光信号であるレーザ光を、帯電された各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上にそれぞれ走査露光して静電潜像を形成する。
【００３１】
そして、先ず感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、感光ドラム２ａの帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａによりマゼンタのトナーを付着させて、トナー像として可視像化する。現像装置４ａ（４ｂ，４ｃ，４ｄ）による現像方法として、本実施の形態ではトナー粒子に対して磁性キャリアを混合したものを現像剤として用いて磁気力によって搬送し、感光ドラム２ａ（２ｂ，２ｃ，２ｄ）に対して接触状態で現像する２成分接触現像法を用いた。また、本実施の形態では、露光部にトナーを付着させる反転現像であり、負帯電性のトナーを使用した（現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの詳細については後述する）。
【００３２】
そして、トナー像の形成タイミングに合わせてカセット（不図示）に収納された用紙などの転写材Ｐが給紙ローラ１４により給紙され、駆動ローラ９の駆動によって回転される転写ベルト８表面に吸着バイアスが印加された吸着ローラ（不図示）によって転写材Ｐが静電吸着されて、画像形成部１Ｍの感光ドラム２ａと転写帯電器５ａ間の転写部に搬送され、転写電源（不図示）から転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された転写帯電器５ａにより、マゼンタのトナー像が転写材Ｐ上に転写される。転写ベルト８は、駆動ローラ９と従動ローラ１０，１１間に張架されており、駆動ローラ１０の回転駆動によって矢印方向（反時計方向）に回転（移動）される。そして、クリーニング器（クリーニングブレード）６ａによって、感光ドラム２ａ上の転写残りトナーを掻き落としてクリーニングする。
【００３３】
そして、マゼンタのトナー像が転写された転写材Ｐは転写ベルト８表面に吸着されて画像形成部１Ｃ側に移動される。そして、画像形成部１Ｃの転写部においても、前記同様にして感光ドラム２ｂに形成されたシアンのトナー像を、転写材Ｐ上のマゼンタのトナー像上に重ね合わせて、転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された転写帯電器５ｂにより転写される。
【００３４】
以下、同様にして転写材Ｐ上に重畳転写されたマゼンタ、シアンのトナー像上に、画像形成部１Ｙ，１Ｂｋの感光ドラム２ｃ，２ｄで形成されたイエロー、ブラックのトナー像を、各転写部にて転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された転写帯電器５ｃ，５ｄにより順次重ね合わせて、フルカラーのトナー像を転写材Ｐ上に形成する。
【００３５】
そして、フルカラーのトナー像が形成された転写材Ｐは転写ベルト８表面から分離されて定着装置１３に搬送され、定着装置１３の定着ローラ１３ａと加圧ローラ１３ｂ間の定着ニップ部でフルカラーのトナー像を加熱、加圧して転写材Ｐ表面に熱定着した後に排紙トレイ（不図示）に排出して、一連の画像形成動作を終了する。また、転写ベルト８上に付着したトナーなどは、ベルトクリーニング部材１２によって除去される。
【００３６】
次に、上記した現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄについて説明する。なお、各現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの構成は同様なので、本実施の形態では画像形成部１Ｍの現像装置４ａのみについて説明する。
【００３７】
図２に示すように、現像装置４ａの現像容器２０内は、隔壁２４によって現像室２５と攪拌室２６とに区画され、攪拌室２６にはトナー補給室（不図示）から現像で消費されたトナーに見合った量のトナーが補給され、常に一定のトナー濃度を保つように構成されている。現像室２５と攪拌室２６内には、トナー粒子と磁性キャリアが混合された２成分現像剤（以下、現像剤という）ｔが収容されている。
【００３８】
現像容器２０の感光ドラム２ａに近接する部位に形成した開口部には、固定マグネットローラ２２を内包した回転自在な非磁性の現像スリーブ２１が配置されている。また、現像スリーブ２１近傍には、現像剤ｔを現像スリーブ２１表面に薄層形成するための規制ブレード２３が設置されている。
【００３９】
現像室２５内には現像剤搬送スクリュー２７が設置されており、回転駆動することによって現像剤ｔを現像スリーブ３の長手方向に沿って攪拌搬送する。また、攪拌室２６内に設置されている現像剤搬送スクリュー２８による現像剤ｔの攪拌搬送方向は、現像剤搬送スクリュー２７の搬送方向とは反対方向である。また、隔壁２４の図２の紙面に対して手前側と奥側にはそれぞれ開口部（不図示）が設けられており、現像剤搬送スクリュー２７で搬送された現像剤ｔは一方の上記開口部から現像材搬送スクリュー２８に受け渡され、更に、現像材搬送スクリュー２８で攪拌搬送された現像剤ｔは他方の上記開口部から現像剤搬送スクリュー２７に受け渡される。
【００４０】
上記現像装置４ａによる現像時には、矢印ｂ方向（時計方向）に回転する現像バイアスが印加された現像スリーブ２１により固定マグネットローラ２２のＮ２極で汲み上げられた現像剤ｔはＮ１極からＳ１極に搬送され、その途中で規制ブレード２３により層厚が規制されて薄層の現像剤ｔが現像スリーブ２１表面に担持される。そして、Ｓ１極の磁界によって穂立ちした現像剤ｔが矢印ａ方向（時計方向）に回転する感光ドラム２ａに形成された静電潜像を現像して可視像化する。その後、現像に寄与しなかった現像スリーブ２１表面の現像剤ｔは、固定マグネットローラ２２のＮ３極、Ｓ２極、Ｎ２極と搬送されて、Ｎ２極、Ｎ１極間の反発磁界により現像室２５内に落下し戻される。
【００４１】
また、現像スリーブ２１に印加する現像バイアスとしては、下記に説明するものが望ましい。即ち、現像バイアスの印加が、現像剤ｔに感光ドラム２ａから現像スリーブ２１に向かう方向の力を与える電圧をある時間印加する工程と、逆に現像剤ｔに現像スリーブ２１から感光ドラム２ａに向かう力を与える電圧をある時間印加する工程とを交互に複数回繰り返す交流バイアスと、かつその交流バイアスの現像スリーブ２１から感光ドラム２ａに向かう力を与える電圧を印加した後に、感光ドラム２ａ上の静電潜像の画像部の電圧と非画像部の電圧との間にある直流電圧を現像スリーブ２１に一定時間印加し、これら交流バイアスと直流バイアスの組み合わせサイクルを繰り返すことによって行う（以下、この現像バイアスを、ブランク・パルス・バイアスという）。
【００４２】
また、本実施の形態の画像形成装置は、制御装置（ＣＰＵ）３１からの制御信号に基づいて、感光ドラム２ａ（２ｂ，２ｃ，２ｄ）を駆動する感光ドラムモータ２９と現像装置４ａ（４ｂ，４ｃ，４ｄ）の現像スリーブ２１を駆動する現像スリーブモータ３０をそれぞれ独立して回転駆動を制御することができる。
【００４３】
よって、通常の画像形成モードから、上記したＯＨＴモード、光沢モード、グロスコントロールモード、高速モードに切り替えた場合には、それぞれのモードに応じて感光ドラム２ａ（２ｂ，２ｃ，２ｄ）と現像スリーブ２１の各回転速度をそれぞれ独立して可変させることができる。更に、本実施の形態の画像形成装置は、現像スリーブ２１と現像材搬送スクリュー２７、２８の各回転速度もそれぞれ独立して可変させることができる。
【００４４】
上記した画像形成動作は通常の画像形成モードの場合であったが、本画像形成装置は、通常の画像形成モード以外に、上記したＯＨＴモード、光沢モード、グロスコントロールモード、高速モードでも画像形成動作を行うことができる。次に、上記したＯＨＴモード、光沢モード、グロスコントロールモード、高速モードのうちからＯＨＴモードの場合について説明する。
【００４５】
上述した普通紙等の転写材Ｐに画像を転写、定着する通常の画像形成モードにおける画像形成動作では、転写材Ｐを速度Ｖ１で搬送して画像が形成される場合、感光ドラム２ａの周速度をＶａ１とする。このときの現像スリーブ２１の周速度をＶｂ１とし、そのＶｂ１／Ｖａ１（現像スリーブの対感光ドラム周速比）をｎ１とする。
【００４６】
これに対して、オーバーヘッドプロジェクター用のＯＨＴに画像を転写、定着する場合、透明度の高い画像を形成するために、定着工程においてトナーの溶解度を高めて画像の透明度を上げることが行われ、トナーの溶解度は定着時間を長くすることと、定着温度を高くすることによって高められるので、ＯＨＴに画像を転写、定着するＯＨＴモードの場合には、転写材Ｐが定着装置１３の定着ローラ１３ａと加圧ローラ１３ｂ間の定着ニップ部を通過する速度を下げることが行われる。そして、転写材Ｐの搬送速度の低下に伴って、感光ドラム２ａの回転速度も通常の画像形成モード時のＶａ１からＶａ２に低下（Ｖａ１＞Ｖａ２）させることになる。
【００４７】
この際、従来では感光ドラム２ａの回転速度を上記のように変化した場合、その感光ドラム２ａの回転速度と現像装置４ａの現像スリーブ２１の回転速度が、通常の画像形成モード時におけるｎ１（現像スリーブの対感光ドラム周速比：Ｖｂ１／Ｖａ１）になるように変化させていた。
【００４８】
また、この際、通常の画像形成モード時における感光ドラム２ａの回転速度を１５０ｍｍ／ｓｅｃとしたときに、ｎ１（現像スリーブの対感光ドラム周速比：Ｖｂ１／Ｖａ１）を１．５し、また、現像バイアスとして上記のブランク・パルス・バイアス（本実施の形態では、８ｋＨｚの矩形波形に同じ長さのブランクを印加してピーク間電圧（Ｖｐｐ）を１．８ｋＶとした）を印加した。
【００４９】
そして、白地部における感光ドラム２ａ表面の電位Ｖと現像スリーブ２１表面の電位Ｖｄｃとの間の電位差をＶｂａｃｋとしたとき、このＶｂａｃｋに対する感光ドラム２ａ上のトナーによるかぶり反射率を測定した（かぶり反射率については後述する）。なお、感光ドラム２ａ上のかぶり反射率の基準としては、感光ドラム上で３％以下が望ましく、感光ドラム上で３％以上になると、結果として転写材に転写されるものが増え、転写材（紙）上にもかぶり画像となって現れてくる。
【００５０】
また、本発明者の実験では、現像スリーブ２１上の現像剤量が２０〜４０ｍｇ／ｃｍ２、現像剤のトナー濃度（Ｔ／Ｄ比（Ｔ：トナー量、Ｄ：現像剤量）が５〜１２％（この実験に用いた２成分現像剤のＴ／Ｄ比は８％））であり、単位質量あたりの平均電荷量が約３０μＣ／ｇであるトナーを用いた。
【００５１】
図３は、この実験におけるＶｂａｃｋ（Ｖ）とかぶり反射率（％）の関係を示した図である。この図において、ａは通常の画像形成モード（通常の画像形成動作）において感光ドラム２ａと現像スリーブ２１を通常の回転速度で回転させた場合の、Ｖｂａｃｋ（Ｖ）とかぶり反射率（％）の関係を示している。一方、ｂは現像スリーブ２１の感光ドラム２ａに対する周速比を一定にしたまま、感光ドラム２ａの周速を減速（ａの場合に対して１／２に減速）させた場合の、Ｖｂａｃｋ（Ｖ）とかぶり反射率（％）の関係を示している。
【００５２】
図３のａとｂから明らかなように、ｂの場合のように感光ドラム２ａの周速を減速させると、かぶり反射率が上昇しかぶりが悪くなった。
【００５３】
感光ドラム２ａの帯電状況や現像バイアスの振れ等を考慮すると、Ｖｂａｃｋが最低でもその中心値に対して±３０Ｖはかぶりが３％以下となる範囲があることが望ましい。そこで、本発明の実施の形態１では、上記したＯＨＴモード等で画像形成動作を行う場合には、制御装置３１からの制御信号により感光ドラムモータ２９と現像スリーブモータ３０を制御して感光ドラム２ａの周速はそのままにして、現像スリーブ２１の周速を上げるようにした。この結果、図３のｃのように、上記ｂの場合に比べて大幅にかぶりがよくなった。
【００５４】
図３に示した実験結果から明らかなように、ＯＨＴモード等の場合のように現像スリーブ２１と感光ドラム２ａの両方の周速が遅い場合（図３のｂ）、即ち現像スリーブ２１と感光ドラム２ａ間における現像ニップ時間が十分に取れるために、現像バイアスで制御しきれない“かぶり”となって現れるトナーが感光ドラム２ａ上に移動する時間が十分にあることになり、結果として“かぶり”が悪くなることになる。
【００５５】
以上の実験結果をふまえ本実施の形態では、上記したＯＨＴモード時などで、感光ドラム２ａの周速が通常の画像形成モード時の回転速度より遅い場合、現像スリーブ２１の対感光ドラム周速比を変化させ、現像スリーブ２１を、通常の画像形成モード時における現像スリーブ２１の回転速度と同じ回転速度で回転するように制御することによって、かぶりのラティチュードのとれるＶｂａｃｋを設定することが可能になり、高品位画質の画像を得ることができた。
【００５６】
（かぶり反射率）
図３に示した実験におけるかぶり反射率の測定について説明する。測定原理としては、光源から試料（紙）に光を照射し、その反射光（反射光量）を測定することにより、反射率（％）を得る。そして、トナーのかぶり反射率を得るときに、複写機の場合は、現像器を動作させずに通紙した紙（定着器によるオイル付着等の影響を受けた紙）を基準紙とし、基準紙との差分でトナーのかぶり量を定義する。本発明者の実験では、Ｔｏｋｙｏ  Ｄｅｎｓｈｏｋｕ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｅｎｔｅｒ社製の反射率計（ＲＥＦＬＥＣＴＯＭＥＴＥＲ）・型式ＴＣ−６Ｄを用いて行った。
【００５７】
先ず、基準紙（本実験では、白紙にマイラーテープを貼ったもの）をかぶり測定サンプルを取る場合に同時に用意しておく。次に、測定したい条件で感光ドラム上に現像動作させたものに対して、感光ドラム上にマイラーテープを貼り付け、剥離する。そして、そのマイラーテープを白紙上に貼り付け、測定サンプルとする。
【００５８】
その後、シアン測定の場合はアンバー、イエロー測定の場合はブルー、マゼンタ及びブラック測定の場合はグリーンのフィルターを使用して、測定する。そのときの測定サンプルの測定値をＡ（％）とし、基準サンプルの測定値をＢ（％）とする。そして、かぶり反射率を、かぶり反射率＝Ａ−Ｂ（％）として、求めることができる。
【００５９】
〈実施の形態２〉
本実施の形態においても、図１、図２に示した現像装置を有する画像形成装置を用い、重複する説明は省略する。本実施の形態では、上記した実施の形態１において、感光ドラム２ａの周速が通常の画像形成モード時の回転速度より遅い場合（ＯＨＴモード等）に、耐久に伴い現像スリーブ２１の対感光ドラム周速比を変化させるようにした。
【００６０】
これは、耐久が進むにつれて、現像剤中のトナートリボ分布における低トリボ側のトナーが初期に比べて増加するためである。耐久していくと、キャリア表面にトナーや外添剤等が付着してキャリアの電荷付与能力を低下させるため、十分にトリボを付与されないトナーが感光ドラム２ａ上に現像されず、現像スリーブ２１上を連れ回り、低トリボトナーが増加してくると考えられている。更に、現像剤中のトナー比が一定のまま耐久が進むと、相対的な現像剤のトリボが低下することになり、“かぶり”現象が悪化していく。
【００６１】
そこで、常に“かぶり”ラティチュードを保つためには、感光ドラム２ａの周速が通常の画像形成モード時の回転速度より遅い場合、現像スリーブ２１の対感光ドラム周速比を変化させる必要があることは実施の形態１で述べた。そして、耐久に伴い感光ドラム２ａの周速が通常の画像形成モード時の回転速度より遅くなった場合に、現像スリーブ２１の対感光ドラム周速比を変化させるようにした。
【００６２】
本実施の形態では、特に耐久劣化が顕著な現像剤に有効であり、その耐久剤に適した周速にしてやることにより、現像スリーブ２１の対ドラム周速比を少しでも低下させることができる。これによって、図２に示した現像装置４ａの現像剤攪拌スクリュー２７、２８の回転速度及び、現像スリーブ２１表面の現像剤が規制ブレード２３を通過する回数が減少し、現像剤劣化を少しでも抑えることが可能となる。
【００６３】
〈実施の形態３〉
本実施の形態においても、図１、図２に示した現像装置を有する画像形成装置を用い、重複する説明は省略する。本実施の形態では、上記の実施の形態１において、現像剤攪拌スクリュー２７、２８の回転速度と現像スリーブ２１の回転速度との比も可変させるようにした。
【００６４】
高速モード時等において感光ドラム２ａ（２ｂ，２ｃ，２ｄ）の周速を速くする場合に、それに合わせて現像スリーブ２１の回転も速し、それに合わせて現像剤攪拌スクリュー２７、２８の回転も速くする従来の構成では、キャリアとトナーの摩擦回数が増え、現像剤の劣化が早くなってしまう。このため、実施の形態２で述べたように、“かぶり”現象が悪化していく。
【００６５】
そこで、本実施の形態では、高速モード時において、感光ドラム２ａ（２ｂ，２ｃ，２ｄ）の周速を速くし、それに合わせて現像スリーブ２１の回転を速くした場合でも、制御装置３１の制御により現像剤攪拌スクリュー２７、２８の回転速度を通常の画像形成モード時における回転速度に保持するようにした。
【００６６】
このように、高速モード時において、感光ドラム２ａ（２ｂ，２ｃ，２ｄ）の周速と現像スリーブ２１の回転が速い場合でも、現像剤攪拌スクリュー２７、２８の回転速度を通常の画像形成モード時における回転速度に保持することによって、現像容器２０内での現像剤劣化を少しでも抑えることが可能となる。また、現像容器２０内にコイルのインダクタンスを利用してＴ／Ｃ比を検知する方式が利用されている場合でも、嵩密度が変化することがないため、安定したＴ／Ｃ比検知が可能となる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、像担持体を通常時の第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度で回転させて画像形成動作を行う場合には、現像部での像担持体と現像剤担持体との移動速度の比を、第１の回転速度で回転させるときよりも大きくなるようにして現像剤担持体を回転させることにより、白地部にかぶりのない高品位画質の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示す概略構成図。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の現像装置を示す概略断面図。
【図３】感光ドラムと現像スリーブの各周速を変化させた場合におけるＶｂａｃｋとかぶり反射率の関係を示した図。
【符号の説明】
１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｂｋ      画像形成部
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ        感光ドラム（像担持体）
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ        １次帯電器
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ        現像装置
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ        転写帯電器
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ        露光装置
８        転写ベルト
１３      定着装置
２１      現像スリーブ（現像剤担持体）
２７、２８      現像剤搬送スクリュー（現像剤攪拌手段）
３１      制御装置
【図１】
2005003729.tif 000003
【図２】
2005003729.tif 000004
【図３】
2005003729.tif 000005