(57)【要約】【課題】露光領域と非露光領域との間の表面電位差を低減する。【解決手段】画像形成装置１００は、感光体ドラム４２と、帯電ローラー４４と、露光器４１と、現像ローラー４３１と、第１除電器４５とを備える。帯電ローラー４４は、感光体ドラム４２の周面を帯電させる。露光器４１は、感光体ドラム４２を露光して静電潜像を形成する。第１除電器４５は、感光体ドラム４２の周面を除電する。実接触面積率Ｚと、第１除電器４５の除電光量Ｌ２を露光光量Ｌ１で除した商Ｘとが、下記の式（Ａ）を満たす。実接触面積率Ｚは、実接触面積ＳＲをニップ面積ＳＮで除した商を示す。実接触面積ＳＲは、感光体ドラム４２と帯電ローラー４４の表面とが接触している面積を示す。ニップ面積ＳＮは、ニップ幅ＮＢと当接長さＮＬとの積を示す。      Ｚ≦Ｃ１×Ｘ−Ｃ２      式（Ａ）  ただし、定数Ｃ１及び定数Ｃ２は、予め設定される。【選択図】図７
2020012965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの周面を帯電させる帯電ローラーと、
前記感光体ドラムを露光して静電潜像を形成する露光器と、
前記静電潜像にトナーを供給し、トナー像を形成する現像ローラーと、
前記感光体ドラムの周面を除電する第１除電器と
を備え、
実接触面積率Ｚと、前記第１除電器の光量を露光光量で除した商Ｘとが、式（Ａ）を満たし、
前記実接触面積率Ｚは、実接触面積をニップ面積で除した商を示し、
前記実接触面積は、前記感光体ドラムと前記帯電ローラーの表面とが接触している面積を示し、
前記ニップ面積は、ニップ幅と当接長さとの積を示し、
前記当接長さは、前記帯電ローラーの長手方向について前記帯電ローラーが前記感光体ドラムと当接する長さを示す、現像装置。
Ｚ≦Ｃ１×Ｘ−Ｃ２      式（Ａ）
ただし、定数Ｃ１及び定数Ｃ２は、予め設定される。
【請求項２】
転写前に前記感光体ドラムの周面を除電する第２除電器を更に備え、
前記実接触面積率Ｚと、前記露光光量から前記第２除電器の光量を引いた差で前記第１除電器の光量を除した商Ｙとが、式（Ｂ）を満たす、請求項１に記載の現像装置。
Ｚ≦Ｃ１×Ｙ−Ｃ２      式（Ｂ）
【請求項３】
前記感光体ドラムは感光体を含み、
前記感光体は、単層の有機感光体である、請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの周面を帯電させる帯電ローラーと、
前記感光体ドラムを露光して静電潜像を形成する露光器と、
前記静電潜像にトナーを供給し、トナー像を形成する現像ローラーと、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写部と、
前記感光体ドラムの周面を除電する第１除電器と
を備え、
実接触面積率Ｚと、前記第１除電器の光量を露光光量で除した商Ｘとが、式（Ａ）を満たし、
前記実接触面積率Ｚは、実接触面積をニップ面積で除した商を示し、
前記実接触面積は、前記感光体ドラムと前記帯電ローラーの表面とが接触している面積を示し、
前記ニップ面積は、ニップ幅と当接長さとの積を示し、
前記当接長さは、前記帯電ローラーの長手方向について前記帯電ローラーが前記感光体ドラムと当接する長さを示す、画像形成装置。
Ｚ≦Ｃ１×Ｘ−Ｃ２      式（Ａ）
ただし、定数Ｃ１及び定数Ｃ２は、予め設定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、画質の低下を抑制する種々の技術が開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、帯電装置と、感光体ドラムとを備える。帯電装置は、帯電ローラーと、懸架装置とを有する。帯電ローラーは、感光体ドラムの表面に当接して、弾性変形によって感光体ドラムとの間でニップを形成する。帯電ローラーは、回転しながら感光体ドラムの表面を帯電させる。懸架装置は、感光体ドラムの周速に応じて、弾性変形の状態を変化させることによって、帯電ローラー表面の面積を変更する。帯電ローラー表面の面積は、気中放電に寄与する面積を示す。気中放電は、ニップ近傍において、帯電ローラー表面と感光体ドラム表面との間で生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１８１４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、露光領域と非露光領域との間において、感光体ドラムの表面電位差が発生する可能性がある。露光領域は、帯電ローラーによって感光体ドラムの周面が帯電される前に、露光器によって静電潜像が形成された領域を示す。非露光領域は、帯電ローラーによって感光体ドラムの周面が帯電される前に、露光器によって静電潜像が形成されていない領域を示す。この表面電位差によって、用紙に形成される画像の濃度差が発生する場合がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、露光領域と非露光領域との間の表面電位差を低減可能な画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る現像装置は、感光体ドラムと、帯電ローラーと、露光器と、現像ローラーと、第１除電器とを備える。前記帯電ローラーは、前記感光体ドラムの周面を帯電させる。前記露光器は、前記感光体ドラムを露光して静電潜像を形成する。前記現像ローラーは、前記静電潜像にトナーを供給し、トナー像を形成する。前記第１除電器は、前記感光体ドラムの周面を除電する。実接触面積率Ｚと、前記第１除電器の光量を露光光量で除した商Ｘとが、式（Ａ）を満たす。前記実接触面積率Ｚは、実接触面積をニップ面積で除した商を示す。前記実接触面積は、前記感光体ドラムと前記帯電ローラーの表面とが接触している面積を示す。前記ニップ面積は、ニップ幅と当接長さとの積を示す。前記当接長さは、前記帯電ローラーの長手方向について前記帯電ローラーが前記感光体ドラムと当接する長さを示す。
Ｚ≦Ｃ１×Ｘ−Ｃ２      式（Ａ）
ただし、定数Ｃ１及び定数Ｃ２は、予め設定される。
【０００８】
本発明に係る画像形成装置は、感光体ドラムと、帯電ローラーと、露光器と、現像ローラーと、転写部と、第１除電器とを備える。前記帯電ローラーは、前記感光体ドラムの周面を帯電させる。前記露光器は、前記感光体ドラムを露光して静電潜像を形成する。前記現像ローラーは、前記静電潜像にトナーを供給し、トナー像を形成する。前記転写部は、前記トナー像を記録媒体に転写する。前記第１除電器は、前記感光体ドラムの周面を除電する。実接触面積率Ｚと、前記第１除電器の光量を露光光量で除した商Ｘとが、式（Ａ）を満たす。前記実接触面積率Ｚは、実接触面積をニップ面積で除した商を示す。前記実接触面積は、前記感光体ドラムと前記帯電ローラーの表面とが接触している面積を示す。前記ニップ面積は、ニップ幅と当接長さとの積を示す。前記当接長さは、前記帯電ローラーの長手方向について前記帯電ローラーが前記感光体ドラムと当接する長さを示す。
Ｚ≦Ｃ１×Ｘ−Ｃ２      式（Ａ）
ただし、定数Ｃ１及び定数Ｃ２は、予め設定される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る現像装置、及び画像形成装置によれば、露光領域と非露光領域との間の表面電位差を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成部の構成の一例を示す図である。
【図３】実接触面積の測定装置の一例を示す図である。
【図４】実接触面積の測定結果の一例を示す図である。
【図５】実接触面積率が暗電位の変化に及ぼす影響の一例を示すグラフである。
【図６】感光体層の内部キャリアが帯電ローラーに引き出される現象を示す概念図である。
【図７】実接触面積率、及び第１除電器の光量を露光光量で除した商と、表面電位差との関係の一例を示す図表である。
【図８】実接触面積率、及び除電光量を露光光量で除した商と、評価結果との関係の一例を示すグラフである。
【図９】第２除電器の配置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面（図１〜図９）を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
【００１２】
まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の構成について説明する。図１は、画像形成装置１００の構成を示す図である。画像形成装置１００は、カラー複合機である。
【００１３】
図１に示すように、画像形成装置１００は、画像形成ユニット１、画像読取ユニット２及び原稿搬送ユニット３を備える。画像形成ユニット１は、用紙Ｐに画像を形成する。画像読取ユニット２は、原稿Ｒに形成された画像を読み取り、画像情報を生成する。原稿搬送ユニット３は、原稿Ｒを画像読取ユニット２に搬送する。
【００１４】
画像形成ユニット１は、給送部１２、搬送部ＬＰ、トナー供給部１３、画像形成部４、定着部１６及び排出部１７を備える。画像形成部４は、転写部５を含む。
【００１５】
給送部１２は、用紙Ｐを搬送部ＬＰへ供給する。搬送部ＬＰは、用紙Ｐを転写部５及び定着部１６を経由して排出部１７まで搬送する。用紙Ｐは、「記録媒体」の一例に相当する。
【００１６】
トナー供給部１３には、トナーコンテナ１３１、トナーコンテナ１３２、トナーコンテナ１３３及びトナーコンテナ１３４が装着される。トナーコンテナ１３１には、シアン色のトナーＴＮ１が収納される。トナーコンテナ１３２には、マゼンタ色のトナーＴＮ２が収納される。トナーコンテナ１３３には、イエロー色のトナーＴＮ３が収納される。トナーコンテナ１３４には、黒色のトナーＴＮ４が収納される。以下の説明において、トナーコンテナ１３１〜トナーコンテナ１３４の各々を、トナーコンテナ１３０と総称する場合がある。また、トナーＴＮ１〜トナーＴＮ４の各々を、トナーＴＮと総称する場合がある。トナーコンテナ１３０は、画像形成部４にトナーＴＮを供給する。画像形成部４は、用紙Ｐに画像を形成する。画像形成部４の構成については、後述にて図２を参照して詳細に説明する。
【００１７】
転写部５は、中間転写ベルト５４を備える。画像形成部４が、中間転写ベルト５４上にシアン色、マゼンタ色、イエロー色、及び黒色のトナー像を転写する。複数色のトナー像が中間転写ベルト５４上で重畳され、中間転写ベルト５４上に画像が形成される。転写部５は、中間転写ベルト５４上に形成された画像を、用紙Ｐ上に転写する。その結果、用紙Ｐに画像が形成される。
【００１８】
定着部１６は、用紙Ｐを加熱及び加圧し、用紙Ｐに形成された画像を用紙Ｐに定着する。排出部１７は、用紙Ｐを画像形成装置１００の外部へ排出する。
【００１９】
次に、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成部４の構成について説明する。図２は、画像形成部４の構成の一例を示す図である。図２に示すように、画像形成部４は、画像形成部４ｃ、画像形成部４ｍ、画像形成部４ｙ及び画像形成部４ｋを備える。
【００２０】
画像形成部４ｃ、画像形成部４ｍ、画像形成部４ｙ及び画像形成部４ｋの各々は、露光器４１、感光体ドラム４２、現像部４３、帯電ローラー４４、第１除電器４５及びクリーニングブレード４６を備える。現像部４３は、現像ローラー４３１を有する。画像形成部４ｃ、画像形成部４ｍ、画像形成部４ｙ及び画像形成部４ｋの各々の構成は、供給されるトナーＴＮの色が異なるのみで、その他の構成は略同一である。したがって、以下の説明では、シアン色のトナーＴＮ１が供給される画像形成部４ｃの構成について説明し、画像形成部４ｃ以外の画像形成部４ｍ、画像形成部４ｙ及び画像形成部４ｋの構成についての説明は省略する。
【００２１】
画像形成部４ｃは、露光器４１ｃ（４１）、感光体ドラム４２ｃ（４２）、現像部４３ｃ（４３）、帯電ローラー４４ｃ（４４）、第１除電器４５ｃ（４５）及びクリーニングブレード４６ｃ（４６）を有する。
【００２２】
帯電ローラー４４ｃは、感光体ドラム４２ｃを所定の電位に帯電させる。帯電ローラー４４ｃの電気抵抗は、例えば１×１０4Ω以上１×１０9Ω以下である。露光器４１ｃは、感光体ドラム４２ｃにレーザー光を照射して露光し、感光体ドラム４２ｃに静電潜像を形成する。現像部４３ｃは、現像ローラー４３１ｃ（４３１）を有する。現像ローラー４３１ｃは、感光体ドラム４２ｃにシアン色のトナーＴＮ１を供給し、静電潜像を現像してトナー像を形成する。このようにして、感光体ドラム４２ｃの周面にシアン色のトナー像が形成される。
【００２３】
転写部５は、用紙Ｐにトナー像を転写する。転写部５は、一次転写ローラー５１、二次転写ローラー５２、駆動ローラー５３、中間転写ベルト５４、従動ローラー５５及びブレード５６を備える。一次転写ローラー５１は、感光体ドラム４２からシアン色、マゼンタ色、イエロー色、及び黒色のトナー像を中間転写ベルト５４に転写する。一次転写ローラー５１は、一次転写ローラー５１ｃ、一次転写ローラー５１ｍ、一次転写ローラー５１ｙ及び一次転写ローラー５１ｋを含む。
【００２４】
駆動ローラー５３は、中間転写ベルト５４を駆動する。中間転写ベルト５４は、一次転写ローラー５１、駆動ローラー５３及び従動ローラー５５に張架された無端ベルトである。中間転写ベルト５４は、駆動ローラー５３によって、矢印ＤＲ１及び矢印ＤＲ２に示すように、反時計回りに回転駆動される。従動ローラー５５は、中間転写ベルト５４の回転に伴って回転駆動される。ブレード５６は、中間転写ベルト５４の表面に残留しているトナーＴＮを除去する。
【００２５】
二次転写ローラー５２は、駆動ローラー５３に押圧され、二次転写ローラー５２と駆動ローラー５３との間にニップ部ＮＱが形成される。二次転写ローラー５２は、用紙Ｐがニップ部ＮＱを通過する際に、中間転写ベルト５４上のトナー像を用紙Ｐに転写する。
【００２６】
第１除電器４５ｃは、感光体ドラム４２ｃの表面に除電光を照射して、感光体ドラム４２ｃの表面を除電する。除電光は、例えばレーザー光である。第１除電器４５ｃは、一次転写ローラー５１に対して感光体ドラム４２の回転方向の下流側に配置される。すなわち、第１除電器４５ｃは、一次転写ローラー５１によってトナー像が感光体ドラム４２から中間転写ベルト５４に転写された後に、感光体ドラム４２の表面を除電する。
【００２７】
クリーニングブレード４６ｃは、その先端（図２では上端）が、感光体ドラム４２ｃの周面と摺接する。感光体ドラム４２ｃの周面とクリーニングブレード４６ｃの先端とが摺接することで、感光体ドラム４２ｃの周面に残留するシアン色のトナーＴＮ１が除去される。
【００２８】
なお、感光体ドラム４２、帯電ローラー４４、露光器４１、現像ローラー４３１及び第１除電器４５は、「現像装置」の一例に相当する。
【００２９】
次に、図１〜図３を参照して、帯電ローラー４４と感光体ドラム４２との実接触面積ＳＲの測定装置６について説明する。図３は、実接触面積ＳＲの測定装置６の一例を示す図である。実接触面積ＳＲとは、帯電ローラー４４と感光体ドラム４２とが接触している面積を示す。具体的には、実接触面積ＳＲとは、帯電ローラー４４の表面と、感光体ドラム４２の表面とが実際に接触している領域ＲＥＤの面積の総計を示す。領域ＲＥＤについては、後述にて図４を参照して詳細に説明する。
【００３０】
図３に示すように、測定装置６は、プリズム６１、光源６２、受光部６３及び電子天秤６４を備える。
【００３１】
プリズム６１は、三角柱状のガラスで形成される。プリズム６１は、２本の帯電ローラー４４の上に載置される。プリズム６１の上端には、押圧力Ｆが下向きに作用する。プリズム６１は、光源６２からの光線ＬＢを帯電ローラー４４に導く。また、プリズム６１は、プリズム６１の下面での反射光を、受光部６３に導く。
【００３２】
光源６２は、プリズム６１に向けて光線ＬＢを出射する。光源６２は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を備える。すなわち、光線ＬＢは、例えばレーザー光である。
【００３３】
受光部６３は、プリズム６１の下面からの反射光を受光する。受光部６３は、レンズとカメラとを備える。レンズは、反射光をカメラに集光する。カメラは、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を備え、反射光を検出する。
【００３４】
帯電ローラー４４の表面とプリズム６１の表面とが接触している領域ＲＥＤでは、光線ＬＢが帯電ローラー４４の表面で乱反射する。そこで、光線ＬＢが領域ＲＥＤで反射した場合には、受光部６３は光線ＬＢを受光しない。一方、帯電ローラー４４の表面とプリズム６１の表面とが接触していない領域ＲＦＤでは、プリズム６１の底面で光線ＬＢが正反射する。そこで、光線ＬＢが領域ＲＦＤで反射した場合には、受光部６３は光線ＬＢを受光する。領域ＲＦＤについては、後述にて図４を参照して詳細に説明する。
【００３５】
電子天秤６４は、押圧力Ｆを検出する。
【００３６】
次に、図２〜図４を参照して、実接触面積ＳＲの測定結果について説明する。図４は、実接触面積ＳＲの測定結果の一例を示す図である。図４において、上側の図は、受光部６３のカメラが撮影した画像の一例を示す。幅ＮＢは、帯電ローラー４４とプリズム６１との間のニップ幅を示す。図４の下側の図は、上側の図の領域ＡＲの拡大図である。
【００３７】
図４に示すように、領域ＡＲは、領域ＲＥＤと、領域ＲＦＤとを含む。領域ＲＥＤは、黒色で示され、領域ＲＦＤは白色で示される。領域ＲＥＤは、光線ＬＢが入射しない領域を示す。すなわち、領域ＲＥＤは、帯電ローラー４４の表面とプリズム６１の表面とが接触している領域を示す。領域ＲＦＤは、光線ＬＢが入射する領域を示す。すなわち、領域ＲＦＤは、帯電ローラー４４の表面とプリズム６１の表面とが接触していない領域を示す。
【００３８】
帯電ローラー４４と感光体ドラム４２とのニップ領域内において、領域ＲＥＤの面積の総計を求めることによって、実接触面積ＳＲが求められる。
【００３９】
実接触面積ＳＲは、帯電ローラー４４の表面粗さＲｚによって増減する。表面粗さＲｚが小さい程、実接触面積ＳＲが大きくなる。また、帯電ローラー４４の表層に含有されるフィラー粒子径、及びフィラー粒子の含有量の少なくとも一方を調整することによって、帯電ローラー４４の表面粗さＲｚを調整できる。
【００４０】
次に、図２〜図５を参照して、実接触面積率Ｚが暗電位ＤＰの変化に及ぼす影響について説明する。図５は、実接触面積率Ｚが暗電位ＤＰの変化に及ぼす影響の一例を示すグラフである。実接触面積率Ｚは、実接触面積ＳＲをニップ面積ＳＮで除した商を示す。ニップ面積ＳＮは、ニップ幅ＮＢと当接長さＮＬとの積で算出される。当接長さＮＬは、帯電ローラー４４の長手方向について帯電ローラー４４が感光体ドラム４２と当接する長さを示す。
【００４１】
図５の横軸は、時間Ｔを示し、図５の縦軸は、暗電位ＤＰを示す。実線で示すグラフＧ１１は、実接触面積率Ｚが小さい場合（例えば、実接触面積率Ｚが０．１である場合）の暗電位ＤＰの変化を示す。破線で示すグラフＧ１２は、実接触面積率Ｚが大きい場合（例えば、実接触面積率Ｚが０．５である場合）の暗電位ＤＰの変化を示す。
【００４２】
図５に示すように、実接触面積率Ｚが大きい場合には、実接触面積率Ｚが小さい場合と比較して、暗減衰は大きくなる。暗減衰とは、暗電位ＤＰの減衰量を示す。具体的には、実接触面積率Ｚが大きい程、暗減衰は大きくなる。この原因について以下に説明する。
【００４３】
実接触面積率Ｚが大きい程、帯電ローラー４４と感光体ドラム４２とのニップ部での電界強度が強くなる。また、ニップ部での電界強度が強い程、感光体ドラム４２の表面の感光体層４２１からの内部キャリアＩＮＣの引き出し量が増加する。更に、感光体層４２１からの内部キャリアＩＮＣの引き出し量が増加する程、暗減衰は大きくなる。このようにして、実接触面積率Ｚが大きい程、暗減衰は大きくなる。
【００４４】
次に、図２〜図６を参照して、感光体層４２１の内部キャリアＩＮＣが帯電ローラー４４に引き出される現象について説明する。図６は、感光体層４２１の内部キャリアＩＮＣが帯電ローラー４４に引き出される現象を示す概念図である。内部キャリアＩＮＣとは、感光体層４２１の内部に存在する荷電粒子を示す。
【００４５】
感光体ドラム４２の直径は、帯電ローラー４４の直径と比較して大きいため、図６では、便宜上、感光体ドラム４２の感光体層４２１の上面を平面状に記載している。
【００４６】
感光体層４２１は、本発明の実施形態では、単層のＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：有機感光体）で形成される。内部キャリアＩＮＣの引き出しは、感光体層４２１が積層のＯＰＣで形成されている場合と比較して、感光体層４２１が単層のＯＰＣで形成されている場合に発生し易い。これは、単層のＯＰＣでは、電荷発生材料、及び電荷輸送材料のような機能を有する材料が、感光体層４２１の表面の全面に分布しているため、内部キャリアＩＮＣの引き出しを増加させることに起因している。
【００４７】
＜実施例１＞
次に、図２〜図８を参照して、実接触面積率Ｚ及び商Ｘと、表面電位差ΔＶとの関係について説明する。商Ｘは、第１除電器４５の除電光量Ｌ２を露光光量Ｌ１で除した商を示す。図７は、実接触面積率Ｚ、及び第１除電器４５の除電光量Ｌ２を露光光量Ｌ１で除した商Ｘと、表面電位差ΔＶとの関係の一例を示す図表である。図７は、実験結果を示す。以下に実験条件を示す。
【００４８】
＜実験条件＞
画像形成装置１００としては、京セラドキュメントソリューションズ株式会社製のＴＡＳＫａｌｆａ４０６ｃｉ（製品名）を用いた。感光体層４２１は、単層のＯＰＣであった。感光体ドラム４２の線速ＶＬは、２１０ｍｍ／秒であった。帯電ローラー４４の直径は１２ｍｍであり、帯電ローラー４４の電気抵抗は、１．０×１０5Ωであった。
【００４９】
第１除電器４５の光源として、赤色ＬＥＤチップを感光体ドラム４２の軸方向に沿って、１５ｍｍ間隔で８個配列した。赤色ＬＥＤチップの出射する光線の波長は７８０ｎｍであった。
【００５０】
＜評価項目＞
感光体ドラム４２の表面電位差ΔＶを測定した。表面電位差ΔＶは、露光領域における感光体ドラム４２の表面電位と、非露光領域における感光体ドラム４２の表面電位との差を示す。露光領域は、帯電ローラー４４によって感光体ドラム４２の周面が帯電される前に、露光器４１によって静電潜像が形成された領域を示す。非露光領域は、帯電ローラー４４によって感光体ドラム４２の周面が帯電される前に、露光器４１によって静電潜像が形成されていない領域を示す。
【００５１】
＜実験結果＞
図７に示すように、水準Ａから水準Ｊまでの１０個の水準で実験を行った。水準Ａでは、帯電ローラー４４の表面粗さＲｚは１．０μｍであり、水準Ａから水準Ｊに向けて、表面粗さＲｚが増大した。例えば、水準Ｇでは、表面粗さＲｚは１７．８μｍであり、水準Ｈでは、表面粗さＲｚは１８．４μｍであり、水準Ｊでは、表面粗さＲｚは２８．５μｍであった。
【００５２】
実接触面積率Ｚは、水準Ａから水準Ｊに向けて減少した。例えば、水準Ａでは、実接触面積率Ｚは、９８％であり、水準Ｂでは、実接触面積率Ｚは、７２％であり、水準Ｃでは、実接触面積率Ｚは、５８％であった。
【００５３】
水準Ａから水準Ｊまでの１０個の水準の各々において、露光光量Ｌ１は、１．１μＪ／ｃｍ2であった。露光光量Ｌ１は、露光器４１から感光体ドラム４２の周面に照射する光量を示す。また、水準Ａから水準Ｊまでの１０個の水準の各々において、除電光量Ｌ２を、０．５２μＪ／ｃｍ2から４．６７μＪ／ｃｍ2までの間で９段階に変化させた。具体的には、除電光量Ｌ２を、０．５２μＪ／ｃｍ2、１．０４μＪ／ｃｍ2、１．５６μＪ／ｃｍ2、２．０８μＪ／ｃｍ2、２．５９μＪ／ｃｍ2、３．１１μＪ／ｃｍ2、３．６３μＪ／ｃｍ2、４．１５μＪ／ｃｍ2及び４．６７μＪ／ｃｍ2の９段階で変化させた。除電光量Ｌ２は、第１除電器４５から感光体ドラム４２の周面に照射する光量を示す。
【００５４】
表面電位差ΔＶは、水準Ａから水準Ｊに向けて減少した。例えば、除電光量Ｌ２が０．５２μＪ／ｃｍ2において、水準Ａでは、表面電位差ΔＶは１５．９Ｖであり、水準Ｂでは、表面電位差ΔＶは１５．０Ｖであった。水準Ｉでは、表面電位差ΔＶは８．８Ｖであり、水準Ｊでは、表面電位差ΔＶは８．６Ｖであった。すなわち、実接触面積率Ｚの減少に伴い、表面電位差ΔＶが減少した。これは、実接触面積率Ｚの減少に伴い、露光領域における内部キャリアＩＮＣの引き出し量と、非露光領域における内部キャリアＩＮＣの引き出し量との差が減少することに起因している。
【００５５】
また、除電光量Ｌ２の増加に伴い、表面電位差ΔＶは減少した。例えば、水準Ａでは、除電光量Ｌ２が０．５２μＪ／ｃｍ2において、表面電位差ΔＶは１５．９Ｖであり、除電光量Ｌ２が１．０４μＪ／ｃｍ2において、表面電位差ΔＶは１１．２Ｖであった。また、除電光量Ｌ２が３．３０μＪ／ｃｍ2において、表面電位差ΔＶは５．６Ｖであり、除電光量Ｌ２が３．７７μＪ／ｃｍ2において、表面電位差ΔＶは５．０Ｖであった。すなわち、除電光量Ｌ２を露光光量Ｌ１で除した商Ｘの増加に伴い、表面電位差ΔＶは減少した。
【００５６】
＜評価結果＞
目視にて、露光領域と非露光領域との間で、濃度差があるか否かを判定した。濃度差がある場合には、不良と判断し、濃度差がない場合には、良好と判断した。図７では、境界線ＢＬの左側（又は上側）の領域では、評価結果が不良であり、境界線ＢＬの右側（又は下側）の領域では、評価結果が良好であった。換言すれば、表面電位差ΔＶが、６．５Ｖ未満であれば、評価結果が良好であることが判明した。
【００５７】
図８は、実接触面積率Ｚ、及び商Ｘと、評価結果との関係の一例を示すグラフである。商Ｘは、除電光量Ｌ２を露光光量Ｌ１で除した商を示す。図８の縦軸は、実接触面積率Ｚを示し、図８の横軸は、除電光量Ｌ２を露光光量Ｌ１で除した商Ｘを示す。図８では、○印で評価結果が良好であることを示し、×印で評価結果が不良であることを示した。
【００５８】
図８のグラフＧ２に示すように、下記の式（１）を満たす場合に、評価結果が良好であった。
Ｚ≦４６．３×Ｘ−３１．２      （１）
なお、商Ｘは、次の式（２）で表される。
Ｘ＝Ｌ２／Ｌ１      （２）
【００５９】
以上、図２〜図８を参照して説明したように、本発明の実施形態では、実接触面積率Ｚと、除電光量Ｌ２を露光光量Ｌ１で除した商Ｘとが式（１）を満たす場合には、露光領域と非露光領域との間において、濃度差がないことが判明した。すなわち、式（１）を満たすように、実接触面積率Ｚ及び除電光量Ｌ２の少なくとも一方を調整することによって、露光領域と非露光領域との間における表面電位差ΔＶを低減できることが判明した。
【００６０】
また、本発明の実施形態では、感光体層４２１が単層のＯＰＣで形成されるため、感光体層４２１が積層のＯＰＣで形成される場合と比較して、内部キャリアＩＮＣの引き出しが発生し易い。よって、露光されているか否かに応じて、大きな表面電位差ΔＶが発生する。一方、式（１）を満たすことによって、感光体層４２１からの内部キャリアＩＮＣの引き出し量を低減できる。したがって、画像の濃度差を効果的に低減できる。
【００６１】
なお、本発明の実施形態では、露光領域と非露光領域との間で濃度差の小さい画像を形成するための条件が式（１）で表されたが、本発明はこれに限定されない。下記の式（３）を満たせばよい。
Ｚ≦Ｃ１×Ｘ−Ｃ２      （３）
ただし、定数Ｃ１及び定数Ｃ２は、例えば、実験によって予め設定される。本発明の実施形態では、例えば、定数Ｃ１は４６．３であり、定数Ｃ２は３１．２である。
【００６２】
次に、図２〜図９を参照して、第２除電器４７の除電光量Ｌ３の効果について説明する。図９は、第２除電器４７の配置の一例を示す図である。図９に示すように、画像形成部４は、第２除電器４７を更に備える。第２除電器４７は、一次転写ローラー５１に対して、帯電ローラー４４の回転方向の上流側に配置される。
【００６３】
第２除電器４７は、感光体ドラム４２の表面に除電光を照射して、感光体ドラム４２の表面を除電する。除電光は、例えばレーザー光である。第１除電器４５が転写後の感光体ドラム４２の表面を除電するのに対して、第２除電器４７は、転写前の感光体ドラム４２の表面を除電する点で相違している。第２除電器４７は、「現像装置」を構成する。
【００６４】
例えば、第２除電器４７の除電光量Ｌ３を０．５μＪ／ｃｍ2にすると、図７及び図８を参照して説明した評価結果が改善されることが判明した。これは、露光領域と非露光領域との表面電位差ΔＶが低減されることを示す結果である。この要因は、第２除電器４７によって転写前除電が行われる場合には、露光領域にはトナーＴＮが付着している。よって、第２除電器４７は、非露光領域だけを除電できる。したがって、露光領域における内部キャリアＩＮＣの引き出し量と、非露光領域における内部キャリアＩＮＣの引き出し量との差を減少できる。その結果、表面電位差ΔＶを減少できたことに起因している。
【００６５】
具体的には、露光領域と非露光領域との間で濃度差の小さい画像を形成するためには、実接触面積率Ｚと商Ｙとが、下記の式（４）を満たせばよい。商Ｙは、露光光量Ｌ１から第２除電器４７の除電光量Ｌ３を引いた差で第１除電器４５の除電光量Ｌ２を除した商を示す。
Ｚ≦４６．３×Ｙ−３１．２      （４）
なお、商Ｙは、次の式（５）で表される。
Ｙ＝Ｌ２／（Ｌ１−Ｌ３）      （５）
【００６６】
以上、図２〜図９を参照して説明したように、本発明の実施形態では、式（４）を満たす場合には、露光領域と非露光領域との間の表面電位差ΔＶに伴う画像の濃度差を低減できることが実験によって判明した。すなわち、式（４）を満たすように条件を設定することによって、画像の濃度差を低減できる。
【００６７】
なお、本発明の実施形態では、露光領域と非露光領域との間で濃度差の小さい画像を形成するための条件が式（４）で表されたが、本発明はこれに限定されない。下記の式（６）を満たせばよい。
Ｚ≦Ｃ１×Ｙ−Ｃ２      （６）
ただし、定数Ｃ１及び定数Ｃ２は、例えば、実験によって予め設定される。本発明の実施形態では、例えば、定数Ｃ１は４６．３であり、定数Ｃ２は３１．２である。
【００６８】
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である（例えば、下記に示す（１）〜（２））。図面は、理解し易くするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合がある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の構成から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００６９】
（１）図１を参照して説明したように、本発明の実施形態では、画像形成装置１００がカラー複合機であるが、本発明はこれに限定されない。画像形成装置１００が用紙Ｐに画像を形成すればよい。画像形成装置１００が、例えば、カラープリンターでもよい。また、画像形成装置１００が、例えば、モノクロ複写機でもよい。
【００７０】
（２）図２〜図６を参照して説明したように、感光体層４２１は、本発明の実施形態では、単層のＯＰＣであるが、本発明はこれに限定されない。例えば、感光体層４２１が、アモルファスシリコンでもよい。また、例えば、感光体層４２１が、積層のＯＰＣでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、現像装置、及び画像形成装置の分野に利用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１００    画像形成装置
１    画像形成ユニット
４    画像形成部
４１、４１ｃ、４１ｍ、４１ｙ、４１ｋ    露光器（現像装置の一部）
４２、４２ｃ、４２ｍ、４２ｙ、４２ｋ    感光体ドラム（現像装置の一部）
４２１    感光体層
４３、４３ｃ、４３ｍ、４３ｙ、４３ｋ    現像部
４３１、４３１ｃ、４３１ｍ、４３１ｙ、４３１ｋ    現像ローラー（現像装置の一部）
４４、４４ｃ、４４ｍ、４４ｙ、４４ｋ    帯電ローラー（現像装置の一部）
４５、４５ｃ、４５ｍ、４５ｙ、４５ｋ    第１除電器（現像装置の一部）
４７、４７ｃ、４７ｍ、４７ｙ、４７ｋ    第２除電器（現像装置の一部）
５    転写部
５４    中間転写ベルト
Ｚ    実接触面積率
ＳＲ    実接触面積
ＳＮ    ニップ面積
ＮＢ    ニップ幅
ＮＬ    当接長さ
ＤＰ    暗電位
ＩＮＣ    内部キャリア
ΔＶ    表面電位差
Ｒｚ    表面粗さ
ＶＬ    線速
Ｌ１    露光光量
Ｌ２    除電光量
Ｌ３    除電光量
【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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