(57)【要約】  現像装置（２）は、像担持体（１）に対向配置された２つの現像ローラーを備える。一方の現像ローラー（２０Ａ）には、直流電圧に交流電圧が重畳された矩形状波形の第１現像バイアス電圧（波形Ｚ）が印加される。他方の現像ローラー（２０Ｂ）には、直流電圧に交流電圧が重畳された第２現像バイアス電圧（波形Ａ）が印加される。波形Ａは、像担持体（１）に付着したトナーを後から飛翔したトナーが叩き出すことを抑制するように、第１現像バイアス電圧における矩形状波形を変化させた波形となっている。現像装置（２）によれば、低濃度電位において最適な画像濃度を得ることができる。
2011155313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体（１）上に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像装置であって、
前記像担持体（１）に対向して配置された第１現像剤担持体（２０Ａ）と、
前記像担持体（１）に対向して配置され、且つ前記第１現像剤担持体（２０Ａ）よりも前記像担持体（１）の移動方向下流側に位置する第２現像剤担持体（２０Ｂ）と、
前記第１現像剤担持体（２０Ａ）および前記第２現像剤担持体（２０Ｂ）の一方に、直流電圧に交流電圧が重畳された矩形波（Ｚ）の第１現像バイアス電圧を印加する第１電圧印加部と、
前記第１現像剤担持体（２０Ａ）および前記第２現像剤担持体（２０Ｂ）の他方に、直流電圧に交流電圧が重畳された第２現像バイアス電圧を印加する第２電圧印加部と、を備え、
前記第２現像バイアス電圧における前記交流電圧の波形は、前記像担持体（１）に付着したトナーを後から飛翔したトナーが叩き出すことを抑制するように、矩形波（Ｚ）を変化させた波形である、
現像装置。
【請求項２】
前記第２現像バイアス電圧における前記交流電圧の波形は、
前記トナーを前記第１現像剤担持体（２０Ａ）または前記第２現像剤担持体（２０Ｂ）から前記像担持体（１）に供給する現像側ピーク部（ＰＡ１）と、
前記トナーを前記像担持体（１）から前記第１現像剤担持体（２０Ａ）または前記第２現像剤担持体（２０Ｂ）に戻す回収側ピーク部（ＰＡ２）と、
前記現像側ピーク部（ＰＡ１）から前記回収側ピーク部（ＰＡ２）に移行する間の電圧変化部（ＭＡ）と、を有し、
前記電圧変化部（ＭＡ）における前記波形は、前記現像側ピーク部（ＰＡ１）の終端を起点として前記前記回収側ピーク部（ＰＡ２）に向けて傾斜している、
請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記第２現像バイアス電圧における前記交流電圧の波形は、
前記トナーを前記第１現像剤担持体（２０Ａ）または前記第２現像剤担持体（２０Ｂ）から前記像担持体（１）に供給する現像側ピーク部（ＰＡ１）と、
前記トナーを前記像担持体（１）から前記第１現像剤担持体（２０Ａ）または前記第２現像剤担持体（２０Ｂ）に戻す回収側ピーク部（ＰＡ２）と、
前記現像側ピーク部（ＰＡ１）から前記回収側ピーク部（ＰＡ２）に移行する間の電圧変化部（ＭＤ）と、を有し、
前記電圧変化部（ＭＤ）における前記波形は、電位差を０とするブランクパルス時間（ＢＴ）を有する、
請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
前記ブランクパルス時間（ＢＴ）が約０．０２ｍ秒以上約０．０６ｍ秒以下である、
請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記第１現像剤担持体（２０Ａ）および前記第２現像剤担持体（２０Ｂ）に対向して配置され、前記トナーとキャリアとを含む現像剤（２５）を担持するとともに前記現像剤（２５）中の前記トナーを前記第１現像剤担持体（２０Ａ）および前記第２現像剤担持体（２０Ｂ）に供給する搬送部材（２３）を有する、
請求項１から４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記像担持体（１）と、
前記像担持体（１）上に静電潜像を形成する像形成機構と、
請求項１から５のいずれかに記載の現像装置を備えた、
画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンターまたはファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置、および画像形成装置内の像担持体に形成された静電潜像を現像するために使用される現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な画像形成装置および現像装置ユニットは、たとえば特開平６−３４８１１７号公報（特許文献１）、特開２０００−５６５４７号公報（特許文献２）、特開２００５−３０９２６５号公報（特許文献３）、および、特開２００９−１６８８９３号公報（特許文献４）に開示されている。これらの各文献は、感光体上の静電潜像を可視化する（現像する）ための現像方式として、１成分現像方式、２成分現像方式およびハイブリッド現像方式（以下、ＨＢＤ現像方式と称する場合がある）を開示している。【０００３】
２成分現像方式においては、２成分現像剤としてトナーおよびキャリアが使用される。トナーは、キャリアとの接触および摩擦によって、速やかに安定した荷電が付与される。２成分現像方式においては、システム速度が早くなると、感光体へキャリアが飛翔および付着しやすくなり、キャリアかぶりという画像ノイズが発生しやすくなる。【０００４】
１成分現像方式においては、１成分現像剤としてトナーのみが使用される。現像部にキャリアが存在しないため、キャリアかぶりは発生しない。【０００５】
ＨＢＤ現像方式は、１成分現像方式と２成分現像方式とが組み合わされた構成を有している。まず、現像ローラーへトナーを補給および搬送する部分においては、補給トナーがキャリアと混合および撹拌される。トナーは、速やかに安定した荷電が付与される。したがって、規制部で帯電を行なう１成分現像方式よりもトナーに与えるストレスが小さいというメリットがある。さらに、ＨＢＤ現像方式においては、電界を利用して現像ローラー上にトナー層を形成して現像を行なう。したがって、システム速度は早くなった場合においても、現像部にキャリアが存在しないため、キャリアかぶりは発生しない。【０００６】
特開２０１０−７２４６８号公報（特許文献５）は、１つの感光体（像担持体）に２つの現像ローラーが対向配置された画像形成装置を開示している。当該画像形成装置において１成分現像方式またはＨＢＤ現像方式を採用した場合、現像部（静電荷像が形成された像担持体の表面と現像ローラーとの間の領域）においては、トナーのみによる１成分現像が実施される。１成分現像の実施によって、２成分現像方式のデメリットであるキャリアかぶりの発生は抑制される。【０００７】
また、１つの感光体に２つの現像ローラーが対向配置されている画像形成装置は、１つの感光体に１つの現像ローラーが対向配置されている画像形成装置に比べて長い現像区間を確保することができる。画像形成装置のシステム速度が早くなった場合（高速印刷時など）であっても、感光体と現像ローラーとの対向時間が長くなることによって、感光体に対して十分なトナーを搬送することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−３４８１１７号公報
【特許文献２】特開２０００−５６５４７号公報
【特許文献３】特開２００５−３０９２６５号公報
【特許文献４】特開２００９−１６８８９３号公報
【特許文献５】特開２０１０−７２４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、１つの感光体に２つの現像ローラーが対向配置されている画像形成装置において１成分現像方式またはＨＢＤ現像方式を採用した場合、次のような問題がある。【００１０】
感光体上の静電潜像の電位が低濃度電位（低濃度画像を形成する電位）であるとき、静電潜像に対してトナーが現像（運搬）されにくくなり、画像濃度が所望の値より低下してしまうという問題がある。【００１１】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、１つの感光体に２つの現像ローラーが対向配置されている現像装置および画像形成装置であって、低濃度電位においても最適な画像濃度を得ることができる現像装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の局面に基づく現像装置は、像担持体上に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像装置であって、上記像担持体に対向して配置された第１現像剤担持体と、上記像担持体に対向して配置され、且つ上記第１現像剤担持体よりも上記像担持体の移動方向下流側に位置する第２現像剤担持体と、上記第１現像剤担持体および上記第２現像剤担持体の一方に、直流電圧に交流電圧が重畳された矩形波の第１現像バイアス電圧を印加する第１電圧印加部と、上記第１現像剤担持体および上記第２現像剤担持体の他方に、直流電圧に交流電圧が重畳された第２現像バイアス電圧を印加する第２電圧印加部と、を備え、上記第２現像バイアス電圧における上記交流電圧の波形は、上記像担持体に付着したトナーを後から飛翔したトナーが叩き出すことを抑制するように、矩形波を変化させた波形である。【００１３】
本発明の第２の局面に基づく現像装置は、上記第１の局面に基づく現像装置において、上記第２現像バイアス電圧における上記交流電圧の波形は、上記トナーを上記第１現像剤担持体または上記第２現像剤担持体から上記像担持体に供給する現像側ピーク部と、上記トナーを上記像担持体から上記第１現像剤担持体または上記第２現像剤担持体に戻す回収側ピーク部と、上記現像側ピーク部から上記回収側ピーク部に移行する間の電圧変化部と、を有し、上記電圧変化部における上記波形は、上記現像側ピーク部の終端を起点として上記上記回収側ピーク部に向けて傾斜している。【００１４】
本発明の第３の局面に基づく現像装置は、上記第１の局面に基づく現像装置において、上記第２現像バイアス電圧における上記交流電圧の波形は、上記トナーを上記第１現像剤担持体または上記第２現像剤担持体から上記像担持体に供給する現像側ピーク部と、上記トナーを上記像担持体から上記第１現像剤担持体または上記第２現像剤担持体に戻す回収側ピーク部と、上記現像側ピーク部から上記回収側ピーク部に移行する間の電圧変化部と、を有し、上記電圧変化部における上記波形は、電位差を０とするブランクパルス時間を有する。【００１５】
本発明の第４の局面に基づく現像装置は、上記第３の局面に基づく現像装置において、上記ブランクパルス時間が約０．０２ｍ秒以上約０．０６ｍ秒以下である。【００１６】
本発明の第５の局面に基づく現像装置は、上記第１から上記第４のいずれかの局面に基づく現像装置において、上記第１現像剤担持体および上記第２現像剤担持体に対向して配置され、上記トナーとキャリアとを含む現像剤を担持するとともに上記現像剤中の上記トナーを上記第１現像剤担持体および上記第２現像剤担持体に供給する搬送部材を有する。【００１７】
本発明に基づく画像形成装置は、上記像担持体と、上記像担持体上に静電潜像を形成する像形成機構と、上記第１から上記第４のいずれかの局面に基づく現像装置と、を備えている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、１つの感光体に２つの現像ローラーが対向配置されている現像装置および画像形成装置であって、低濃度電位においても最適な画像濃度を得ることができる現像装置および画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１および実施の形態２における画像形成装置の外観を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１における現像装置を含む画像形成ユニットを模式的に示した断面図である。
【図３】実施の形態１および実施の形態２の実験例に係る現像装置において、現像バイアスとして印加された電圧（電位差）の波形を示す第１図である。
【図４】実施の形態１および実施の形態２の実験例に係る現像装置において、現像バイアスとして印加された電圧（電位差）の波形を示す第２図である。
【図５】実施の形態１および実施の形態２の実験例に係る現像装置において、現像バイアスとして印加された電圧（電位差）の波形を示す第３図である。
【図６】実施の形態１における現像装置を使用して行なわれた実験例の測定結果を示す第１図である。
【図７】実施の形態１における現像装置を使用して行なわれた実験例の測定結果を示す第２図である。
【図８】実施の形態１における現像装置を使用して行なわれた実験例の測定結果を示す第３図である。
【図９】実施の形態２における現像装置を含む画像形成ユニットを模式的に示した断面図である。
【図１０】実施の形態２における現像装置を使用して行なわれた実験例の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に基づいた各実施の形態における現像装置および画像形成装置について、以下、図面を参照しながら説明する。以下に説明する各実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００２１】
［実施の形態１：１成分現像方式］
（画像形成装置１０００）
図１を参照して、本実施の形態における画像形成装置１０００について説明する。画像形成装置１０００は、複写機、プリンターまたはファクシミリ等の画像形成装置の一例である。画像形成装置１０００は、本体の上部に位置する操作パネル５０内に、操作部５１および操作ディスプレイ５２を有している。操作部５１は、キー５１ａを通して入力されたユーザーからの各種の指示等を受け付ける。操作ディスプレイ５２は、ユーザーに対する指示メニュー等を表示する。
【００２２】
本体の上面には、スキャナー５３およびフィーダー５５が設けられている。フィーダー５５は原稿をスキャナー５３に送る。本体の側部には、プリンター５４が設けられている。本体の下部には、トレイ５７および給紙部５８が設けられている。トレイ５７には、プリンター５４によって画像を印刷された記録シートが排出される。給紙部５８は、プリンター５４に記録シートを供給する。そして、本体の内部には画像形成ユニット１００が設けられている。画像形成ユニット１００は、記録シートに画像を印刷する。
【００２３】
（画像形成ユニット１００）
図２は、画像形成ユニット１００の詳細を模式的に示した断面図である。画像形成ユニット１００は、本実施の形態における現像装置２Ａ（第１現像装置）および現像装置２Ｂ（第２現像装置）を含んでいる。以下、画像形成ユニット１００の構成について説明する。
【００２４】
画像形成ユニット１００は、現像方式として１成分現像方式を採用している。画像形成ユニット１００は、複写機、プリンターまたはファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置（たとえば図１における画像形成装置１０００）内に搭載されることができる。
【００２５】
画像形成ユニット１００は、像担持体１、転写部４、清掃部５、帯電部６、露光部７、現像装置２Ａ、現像装置２Ｂ、および画像濃度検知部３３を備えている。転写部４、清掃部５、帯電部６、露光部７、現像装置２Ａ、現像装置２Ｂ、および画像濃度検知部３３は、像担持体１の周辺に、像担持体１の回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿って順に配置されている。以下、画像形成ユニット１００の動作について説明する。
【００２６】
感光体である像担持体１は矢印Ｒ１方向に回転する。像担持体１の回転に伴って、像担持体１の表面は帯電部６によって一様に帯電される。像担持体１には表面電位（Ｖｏ）が付与される。露光部７は、デジタル画像処理部（図示せず）から画像信号を受けてレーザーを変調するとともに、変調後のレーザーＬを像担持体１の表面に照射する。レーザーＬの照射によって像担持体１の表面が露光され、像担持体１の表面に静電潜像（図示せず）が形成される。
【００２７】
現像装置２Ａ，２Ｂは、各々の現像方式が１成分現像方式である。現像装置２Ａ，２Ｂは、像担持体１の表面に形成された静電潜像に現像剤２５（トナー）を搬送する。静電潜像は、現像剤２５によってトナー像として現像（可視化）される。
【００２８】
現像装置２Ａにおける現像ローラー２０Ａ（第１現像剤担持体）は、像担持体１に所定の間隔（ギャップ）を空けて対向している。現像装置２Ｂにおける現像ローラー２０Ｂ（第２現像剤担持体）も、像担持体１に所定の間隔を空けて対向している。現像ローラー２０Ｂは、現像ローラー２０Ａよりも像担持体１の回転方向（矢印Ｒ１方向）の下流側に位置している。
【００２９】
現像装置２Ａ，２Ｂは略同様の構成を有する。現像装置２Ａ，２Ｂにおける各現像ローラー２０Ａ，２０Ｂ以外の構成および動作については、代表として現像装置２Ａのみに基づいて説明する。現像装置２Ｂについては重複するためその説明を繰り返さないものとする。
【００３０】
現像装置２Ａにおいては、トナー補給部２８内の補給トナー２７が、補給トナー搬送部材２９を通して混合撹拌槽２６に搬送される。補給トナー２７は、混合撹拌槽２６内の現像剤２５と混合された後、現像剤搬送部材２４ａ，２４ｂを通して現像剤搬送ローラー２２へと搬送される。現像剤２５および補給トナー２７（以下、これらを単に現像剤２５と総称する）は、双方とも１成分現像剤であり、トナーからなる粉体である。
【００３１】
トナーとしては、負帯電するものであってもよいし、正帯電するものであってもよい。トナーは、現像剤層規制部材２１との摩擦によって帯電される。トナーは一般的な方法（粉砕法、乳化重合法、または懸濁重合法等）を使用することによって製造されることができる。
【００３２】
矢印Ｒ２０Ａ方向に回転する現像ローラー２０Ａ（矢印Ｒ２０Ｂ方向に回転する現像ローラー２０Ｂ）には、電圧印加部３１によって所定の電圧が印加される。矢印Ｒ２２方向に回転する現像剤搬送ローラー２２には、電圧印加部３２によって所定の電圧が印加される。この電圧の印加によって、現像剤搬送ローラー２２から現像ローラー２０Ａへと現像剤２５が搬送される。現像ローラー２０Ａ上に搬送された現像剤２５の量（層厚）は、現像剤層規制部材２１によって調節される。
【００３３】
現像剤２５の搬送を受けた現像ローラー２０Ａには、電圧印加部３１よって直流電圧に交流電圧を重畳させた現像バイアス（現像バイアス電圧）が印加される。最適化された現像バイアスの印加によって、現像剤２５は現像ローラー２０Ａから像担持体１に向かって飛翔する。現像剤２５は、レーザーＬの照射によって像担持体１上に形成された静電潜像上に搬送される。現像剤２５の付着によって、静電潜像がトナー像として現像（可視化）される。
【００３４】
像担持体１の表面に形成されたトナー像は、転写部４により記録媒体８に転写される。記録媒体８に転写された現像剤２５は、定着装置（図示せず）などによって熱や圧力などを付与された後、記録媒体８上に定着する。
【００３５】
像担持体１の表面に形成されたトナー像は、像担持体１の回転によって転写部４を通過した後には、クリーニングブレードなどの清掃部５によって像担持体１から除去される。像担持体１のトナー像が除去された表面は、再び帯電部６に搬送され、他のトナー像の現像に供される。
【００３６】
可視化された現像剤２５の記録媒体８上における画像濃度は、画像濃度検知部３３によって検知されるとよい。この場合、検知された画像濃度に応じて、画像形成条件が設定される。この画像形成条件に基づいて、電圧印加部３１の出力電圧が制御されるように構成されるとよい。
【００３７】
以上の動作が現像装置２Ａ，２Ｂにおいて繰り返される。画像形成ユニット１００においては、１つの像担持体１に現像ローラー２０Ａ，２０Ｂが対向配置されている。画像形成ユニット１００は、１つの像担持体（感光体）に１つの現像ローラーが対向配置されている場合に比べて長い現像時間を確保することができる。高速印刷時などにおいても、像担持体１と現像ローラー２０Ａ，２０Ｂとの対向時間が長くなる。像担持体１に対して十分なトナーが搬送されることが可能となる。
【００３８】
画像形成ユニット１００は、像担持体１から直接、記録媒体８にトナー像が転写されるよう構成されている。他の構成として、中間転写体（図示せず）にいったんトナー像が転写された後、他の色を重ねた上で記録媒体８にトナー像が転写されてもよい。
【００３９】
［実験例］
上述の画像形成ユニット１００においては、現像剤２５を飛翔させるための現像バイアスが最適化されている。以下、この最適化を得るために実施した実験例（実施例および比較例を含む）について説明する。
【００４０】
（設定条件）
当該実験例における各設定条件は次の通りである。画像形成ユニット１００のシステム速度は約３００ｍｍ／ｓとした。像担持体１（図２参照）には、上述した実施の形態１の感光体の代わりに、厚さ約３０μｍのアルミ蒸着ＰＥＴフィルムからなるメタルミー（登録商標）（東レ株式会社製）を使用した。
【００４１】
像担持体１の表面には、水帯電によって静電潜像を形成した。水帯電においては、像担持体１の表面に滴下した水と、カッターの歯とが接触される。この状態で電圧が印加される。印加電圧に応じた表面電位（Ｖｉ）を像担持体１の表面に与えることによって、像担持体１の表面に静電潜像が形成される。静電潜像における表面電位Ｖｉは、約−３５０Ｖ〜０Ｖである。
【００４２】
現像ローラー２０Ａ，２０Ｂとしては、表面にアルマイト処理を施したアルミローラーを使用した。現像ローラー２０Ａ，２０Ｂと像担持体１との間の距離は、最近接部においてそれぞれ約２５０μｍとなるよう設定した。現像ローラー２０Ａ，２０Ｂにおける現像剤２５の搬送量は約６ｇ／ｍ２とした。
【００４３】
以上のような各設定条件の下、現像剤２５を現像ローラー２０Ａ，２０Ｂから像担持体１に飛翔させるための現像バイアスとして、５種類の現像バイアスを種々組み合わせて現像ローラー２０Ａ，２０Ｂに印加した（これらの組合せの詳細については後述する）。
【００４４】
図３〜図５を参照して、５種類の現像バイアスについては、波形Ｚおよび波形Ａ〜Ｄを準備した。各図中において縦軸で示される電位差とは、像担持体１が接地されているとしたときの、像担持体１に対する各現像ローラー２０Ａ，２０Ｂの相対的な電位差を示している。以下、波形Ｚおよび波形Ａ〜Ｄについての詳細を順に説明する。
【００４５】
（波形Ｚ：矩形波）
図３を参照して、図中点線によって示される波形Ｚは、典型的な矩形波である。波形Ｚは、現像ローラーから像担持体に向けて現像剤を付勢する現像側ピーク部ＰＺ１と、像担持体から現像ローラーに向けて現像剤を付勢する回収側ピーク部ＰＺ２と、現像側ピーク部ＰＺ１から回収側ピーク部ＰＺ２に移行する電圧変化部ＭＺとを、周期的に備えている。
【００４６】
波形Ｚに示される現像バイアスにおいては、直流成分Ｖｄｃが−３５０Ｖ、振幅（Peak  to  Peak）が２２５０Ｖ、Ｄｕｔｙ比（現像剤を像担持体に供給する現像側の電圧の作用時間と、現像剤を現像ローラーに戻す回収側の電圧の作用時間との比）が５０％、周波数が５ｋＨｚである。現像側ピーク部ＰＺ１における電位差は−１４７５Ｖであり、回収側ピーク部ＰＺ２における電位差は７７５Ｖである。
【００４７】
電圧変化部ＭＺにおいては、現像側ピーク部ＰＺ１から回収側ピーク部ＰＺ２に向かって垂直に電位差が変化している。電圧変化部ＭＺにおける波形Ｚは垂直に立ち上がっており、電圧変化部ＭＺにおける現像バイアスの作用時間は実質的に０秒である。
【００４８】
（波形Ａ）
図３を引続き参照して、図中実線によって示される波形Ａは、上記のような典型的な矩形波（波形Ｚ）を変形したものである。波形Ａは、現像ローラーから像担持体に向けて現像剤を付勢する現像側ピーク部ＰＡ１と、像担持体から現像ローラーに向けて現像剤を付勢する回収側ピーク部ＰＡ２と、現像側ピーク部ＰＡ１から回収側ピーク部ＰＡ２に移行する電圧変化部ＭＡとを、周期的に備えている。
【００４９】
５ｋＨｚの周波数（１周期）に対する現像バイアスの作用時間は、現像側ピーク部ＰＡ１において約３０％であり、回収側ピーク部ＰＡ２において約３０％であり、電圧変化部ＭＡにおいて約４０％である。
【００５０】
電圧変化部ＭＡにおいては、現像側ピーク部ＰＡ１から回収側ピーク部ＰＡ２に向かって斜めに電位差が変化している。電圧変化部ＭＡにおける波形Ａは、電圧変化部ＭＡの前半部ＭＡ１（立ち上がり部分）および電圧変化部ＭＡの後半部ＭＡ２の双方において、電位差が徐々に（正の方向に）大きくなるように傾斜している。他の部分（振幅、現像側ピーク部における電位差、回収側ピーク部における電位差など）については波形Ｚと同様である。
【００５１】
（波形Ｂ）
図４を参照して、図中実線によって示される波形Ｂも、上記のような典型的な矩形波（波形Ｚ）を変形したものである。波形Ｂは、現像ローラーから像担持体に向けて現像剤を付勢する現像側ピーク部ＰＢ１と、像担持体から現像ローラーに向けて現像剤を付勢する回収側ピーク部ＰＢ２と、現像側ピーク部ＰＢ１から回収側ピーク部ＰＢ２に移行する電圧変化部ＭＢとを、周期的に備えている。
【００５２】
５ｋＨｚの周波数（１周期）に対する現像バイアスの作用時間は、現像側ピーク部ＰＢ１において約５０％であり、回収側ピーク部ＰＢ２において約３０％であり、電圧変化部ＭＢにおいて約２０％である。
【００５３】
電圧変化部ＭＢにおいては、現像側ピーク部ＰＢ１を起点とし、当該起点から直流成分Ｖｄｃと同等の電位差に向かって垂直に電位差が変化している。電圧変化部ＭＢにおける波形Ｂは、電圧変化部ＭＢの前半部ＭＢ１（立ち上がり部分）においては垂直に立ち上がり（実質的に作用時間は０秒）、電圧変化部ＭＢの後半部ＭＢ２においてのみ電位差が徐々に（正の方向に）大きくなるように傾斜している。他の部分については波形Ｚと略同様である。
【００５４】
（波形Ｃ）
図４を引続き参照して、図中点線によって示される波形Ｃも、上記のような典型的な矩形波（波形Ｚ）を変形したものである。波形Ｃは、現像ローラーから像担持体に向けて現像剤を付勢する現像側ピーク部ＰＣ１と、像担持体から現像ローラーに向けて現像剤を付勢する回収側ピーク部ＰＣ２と、現像側ピーク部ＰＣ１から回収側ピーク部ＰＣ２に移行する電圧変化部ＭＣとを、周期的に備えている。
【００５５】
５ｋＨｚの周波数（１周期）に対する現像バイアスの作用時間は、現像側ピーク部ＰＣ１において約３０％であり、回収側ピーク部ＰＣ２において約５０％であり、電圧変化部ＭＣにおいて約２０％である。
【００５６】
電圧変化部ＭＣにおいては、直流成分Ｖｄｃと同等の電位差を起点とし、当該起点から回収側ピーク部ＰＣ２に向かって垂直に電位差が変化している。電圧変化部ＭＣにおける波形Ｃは、電圧変化部ＭＣの前半部ＭＣ１（立ち上がり部分）において電位差が徐々に（正の方向に）大きくなるように傾斜しており、電圧変化部ＭＣの後半部ＭＣ２においては垂直に立ち上がっている（実質的に作用時間は０）。他の部分については波形Ｚと略同様である。
【００５７】
（波形Ｄ）
図５を参照して、図中実線によって示される現像バイアスの波形Ｄも、上記のような典型的な矩形波（波形Ｚ）を変形したものである。なお図５には、説明の便宜上波形Ｚも示されている。波形Ｄは、現像ローラーから像担持体に向けて現像剤を付勢する現像側ピーク部ＰＤ１と、像担持体から現像ローラーに向けて現像剤を付勢する回収側ピーク部ＰＤ２と、現像側ピーク部ＰＤ１から回収側ピーク部ＰＤ２に移行する電圧変化部ＭＤとを、周期的に備えている。
【００５８】
波形Ｄの現像側ピーク部ＰＤ１における現像バイアスの作用時間は、波形Ｚの現像側ピーク部ＰＺ１における現像バイアスの作用時間と等しい。波形Ｄの回収側ピーク部ＰＤ２における現像バイアスの作用時間は、波形Ｚの回収側ピーク部ＰＺ２における現像バイアスの作用時間と等しい。
【００５９】
電圧変化部ＭＤにおける波形Ｄは、ブランクパルス時間ＢＴが約０．０２ｍ秒以上約０．０８ｍ秒以下のブランクパルス（電位差は約０Ｖ）となっている。他の部分については波形Ｚと略同様である。ブランクパルス時間ＢＴの範囲についての詳細については後述する。
【００６０】
（画像電位と画像濃度との関係１）
図６を参照して、上記の設定条件下において次の実験を行なった。現像ローラー２０Ａに印加する現像バイアスは、波形Ｚ（矩形波）とした。現像ローラー２０Ｂに印加する現像バイアスは、波形Ｚ，Ａ〜Ｃのいずれかとした。当該実験においては、画像電位ΔＶ（｜直流成分Ｖｄｃ−表面電位Ｖｉ｜）と、得られた画像における画像濃度との関係を測定した。この測定には、Ｘ−ＲＩｔｅ社製「３１０ＴＲ」を用い、透過濃度を測定した。
【００６１】
図６は、現像ローラー２０Ｂに印加した現像バイアスの波形Ｚ，Ａ〜Ｃ毎の、当該実験における測定結果を示している。波形Ｚ，Ａ〜Ｃとして示される線は、現像ローラー２０Ｂに印加する現像バイアスを波形Ｚ，Ａ〜Ｃとした場合における当該実験の測定結果をそれぞれ示している。
【００６２】
上記の測定結果から、低濃度電位（たとえば約５０Ｖ〜約１００Ｖ）においては次のことがわかる。現像ローラー２０Ｂに波形Ａまたは波形Ｃに基づく現像バイアスを印加する場合の方が、現像ローラー２０Ｂに波形Ｚまたは波形Ｂに基づく現像バイアスを印加する場合に比べ、高い画像濃度（透過濃度）を得ることができる。
【００６３】
（画像電位と画像濃度との関係２）
図７を参照して、上記の設定条件下において次の他の実験を行なった。現像ローラー２０Ａに印加する現像バイアスは、波形Ｚ（矩形波）とした。現像ローラー２０Ｂに印加する現像バイアスは、波形Ｚおよびブランクパルス時間ＢＴが異なる４種類の波形Ｄのそれぞれとした。当該実験においても、画像電位ΔＶ（｜直流成分Ｖｄｃ−表面電位Ｖｉ｜）と、得られた画像における透過濃度との関係を測定した。
【００６４】
図７は、現像ローラー２０Ｂに印加した波形Ｄに基づく現像バイアスの波形（０．０２ｍｓ）、波形（０．０４ｍｓ）、波形（０．０６ｍｓ）、および波形（０．０８ｍｓ）毎の、当該実験における測定結果を示している。波形Ｚとして示される線は、現像ローラー２０Ｂに印加する現像バイアスを波形Ｚとした場合における当該実験の測定結果を示している（図６における波形Ｚとして示される線に等しい）。
【００６５】
図７中において、波形（０．０２ｍｓ）、波形（０．０４ｍｓ）、波形（０．０６ｍｓ）、および波形（０．０８ｍｓ）として示される線は、現像ローラー２０Ｂに印加する現像バイアスを波形Ｄとしたときの、ブランクパルス時間ＢＴ（図５参照）が０．０２ｍｓ、０．０４ｍｓ、０．０６ｍｓ、および約０．０８ｍｓとした場合における当該実験の測定結果をそれぞれ示している。
【００６６】
上記の測定結果から、低濃度電位（たとえば約５０Ｖ〜約１００Ｖ）においては次のことがわかる。現像ローラー２０Ｂに波形Ｚに基づく現像バイアスを印加する場合に比べ、現像ローラー２０Ｂにブランクパルス時間ＢＴが約０．０２ｍｓ以上約０．０８ｍｓ以下の波形Ｄに基づく現像バイアスを印加する場合の方が、低濃度電位において高い画像濃度（透過濃度）を得ることができる。但し、現像ローラー２０Ｂにブランクパルス時間ＢＴが０．０８ｍｓ以上の波形Ｄに基づく現像バイアスを印加する場合には、高濃度電位においてはあまり高い画像濃度を得ることはできないので、別の方策を講じる必要があることがわかった。したがって、ブランクパルス時間ＢＴは、約０．０２ｍｓ以上約０．０６ｍｓ以下であることが望ましい。
【００６７】
（比較例および実施例）
図８は、上記の測定結果と、上記の測定結果を踏まえてさらに行なった実験結果とを、比較例１〜７および実施例１〜６としてまとめて示している。比較例１〜７および実施例１〜６においては、上記と同様の設定条件の下で、現像ローラー２０Ａ，２０Ｂに印加する現像バイアスの各々を、波形Ｚ，波形Ａ〜Ｄの種々の組合せとしている。なお、波形Ｄに関しては、ブランクパルス時間ＢＴ（図５参照）が０．０２ｍｓ、０．０４ｍｓ、０．０６ｍｓ、および０．０８ｍｓの場合の結果が同じであったため、これらをまとめて示す。
【００６８】
図８は、低濃度電位において所望の画像濃度が得られたか否かを示している。画像濃度が高い状態は記号Ｙとして示され、画像濃度が低い状態は記号Ｘとして示されている。
【００６９】
画像濃度が高い状態とは、所望の画像濃度が得られた状態である。ここでは、この状態を画像電位ΔＶ＝５０Ｖにおける画像濃度が０．４以上の場合として定義している。画像濃度が低い状態とは、所望の画像濃度が得られなかった状態である。ここでは、この状態を画像電位ΔＶ＝５０Ｖにおける画像濃度が０．４未満の場合として定義している。
【００７０】
また、図８においては、Ｄｓ変動（現像ローラーと像担持体との最近接部における距離の変動）に対する画像濃度の変化（画像安定性）の有無も示されている。画像安定性が得られた状態は記号Ｙとして示され、画像安定性が得られなかった状態は記号Ｘとして示されている。
【００７１】
画像安定性が得られた状態とは、Ｄｓ変動に対する画像濃度に変化が無い状態である。ここでは、この状態をＤｓ＝約２２０μｍおよびＤｓ＝約２８０μｍとする現像特性において、画像電位ΔＶ＝１５０Ｖにおける透過濃度の差が０．６未満である場合として定義している。画像安定性が得られなかった状態とは、Ｄｓ変動に対する画像濃度に変化が有る状態である。ここでは、この状態をＤｓ＝約２２０μｍおよびＤｓ＝約２８０μｍとする現像特性において、画像電位ΔＶ＝１５０Ｖにおける透過濃度の差が０．６以上である場合として定義している。
【００７２】
図８に示すように、比較例１〜７および実施例１〜６において、現像ローラー２０Ａ，２０Ｂに印加した現像バイアスの各々は次の通りである。
【００７３】
比較例１においては、現像ローラー２０Ａを波形Ｚとし現像ローラー２０Ｂを波形Ｚとした。比較例２においては、現像ローラー２０Ａを波形Ａとし現像ローラー２０Ｂを波形Ａとした。比較例３においては、現像ローラー２０Ａを波形Ｂとし現像ローラー２０Ｂを波形Ｂとした。比較例４においては、現像ローラー２０Ａを波形Ｃとし現像ローラー２０Ｂを波形Ｃとした。比較例５においては、現像ローラー２０Ａを波形Ｄとし現像ローラー２０Ｂを波形Ｄとした。比較例６においては、現像ローラー２０Ａを波形Ｂとし現像ローラー２０Ｂを波形Ｚとした。比較例７においては、現像ローラー２０Ａを波形Ｚとし現像ローラー２０Ｂを波形Ｂとした。
【００７４】
実施例１においては、現像ローラー２０Ａを波形Ａとし現像ローラー２０Ｂを波形Ｚとした。実施例２においては、現像ローラー２０Ａを波形Ｚとし現像ローラー２０Ｂを波形Ａとした。実施例３においては、現像ローラー２０Ａを波形Ｃとし現像ローラー２０Ｂを波形Ｚとした。実施例４においては、現像ローラー２０Ａを波形Ｚとし現像ローラー２０Ｂを波形Ｃとした。実施例５においては、現像ローラー２０Ａを波形Ｄとし現像ローラー２０Ｂを波形Ｚとした。実施例６においては、現像ローラー２０Ａを波形Ｚとし現像ローラー２０Ｂを波形Ｄとした。
【００７５】
図８中の評価結果が示すように、比較例２，４，５においては、低濃度電位における画像濃度を得ることができたものの（記号Ｙ）、Ｄｓ変動に対する画像安定性を得ることはできなかった（記号Ｘ）。比較例１，６，７においては、Ｄｓ変動に対する画像安定性を得ることができたものの（記号Ｙ）、低濃度電位における画像濃度を得ることはできなかった（記号Ｘ）。比較例３においては、低濃度電位における画像濃度を得ることができず（記号Ｘ）、Ｄｓ変動に対する現像安定性を得ることもできなかった（記号Ｘ）。
【００７６】
一方で、実施例１〜６においては、低濃度電位における画像濃度を得ることができるとともに（記号Ｙ）、Ｄｓ変動に対する現像安定性を得ることができた（記号Ｙ）。
【００７７】
したがって、印加する現像バイアスについては、現像ローラー２０Ａを波形Ｚ（矩形波）とし、現像ローラー２０Ｂを波形Ａ、波形Ｃまたは波形Ｄにするとよいことがわかる。また、現像ローラー２０Ｂを波形Ｚ（矩形波）とし、現像ローラー２０Ａを波形Ａ、波形Ｃまたは波形Ｄとしてもよいことがわかる。換言すると、現像ローラー２０Ａ，２０Ｂの一方を波形Ｚとし、現像ローラー２０Ａ，２０Ｂの他方を波形Ａ、波形Ｃまたは波形Ｄとするとよいことがわかる。
【００７８】
この原因は次のとおりと推察される。すなわち、波形Ａ（図３参照）は、電圧変化部ＭＡの前半部ＭＡ１において、現像側ピーク部ＰＡ１から回収側ピーク部ＰＡ２に向かって電位差が徐々に（正の方向に）大きくなるように傾斜している。波形Ｃ（図４参照）も、電圧変化部ＭＣの前半部ＭＣ１において、現像側ピーク部ＰＣ１から回収側ピーク部ＰＣ２（直流成分Ｖｄｃと同等の電位差）に向かって電位差が徐々に（正の方向に）大きくなるように傾斜している。
【００７９】
波形Ａ，Ｃにおいては、現像側ピーク部ＰＡ１，ＰＣ１の先端から徐々に電位差が（正の方向に）大きくなるように傾斜している。現像ローラーから像担持体への現像剤の搬送量は、徐々に少なくなる。このため、像担持体１側（静電潜像上）に付着していた現像剤（トナー）が、後から像担持体（静電潜像）に向かって飛翔してくる現像剤によって叩き出されてしまう（像担持体から現像ローラー側に戻されてしまう）こと（以下、叩き出し現象）が抑制されるからであると推察される。
【００８０】
また、波形Ｄ（図５参照）は、現像側ピーク部ＰＤ１と、回収側ピーク部ＰＤ２との間に、ブランクパルス時間ＢＴの電圧変化部ＭＤを有している。この電圧変化部ＭＤにおいて、飛翔する現像剤に作用する電界が無くなることにより、現像剤の速度を弱める時間ができ、波形Ａまたは波形Ｃの場合と同様に、叩き出し現象が抑制されるからであると推察される。
【００８１】
これらに対して、波形Ｚ（図３参照）は矩形波であり、電圧変化部ＭＺにおいては、現像側ピーク部ＰＺ１から回収側ピーク部ＰＺ２に向かって電位差が垂直に立ち上がっている。換言すると、波形Ｚにおいては、急激に現像側ピーク部ＰＺ１から回収側ピーク部ＰＺ２に電位差が変化している。波形Ｂ（図４参照）も、電圧変化部ＭＢの前半部ＭＢ１において、現像側ピーク部ＰＢ１から回収側ピーク部ＰＢ２（直流成分Ｖｄｃと同等の電位差）に向かって電位差が垂直に立ち上がっている。換言すると、波形Ｂにおいても、急激に現像側ピーク部ＰＢ１から回収側ピーク部ＰＢ２（直流成分Ｖｄｃと同等の電位差）に向かって電位差が変化している。
【００８２】
波形Ｚ，Ｂにおいては、現像側ピーク部ＰＺ１，ＰＢ１の先端から急激に電位差が（正の方向に）大きくなるように変化している。現像ローラーから像担持体への現像剤の搬送量は、急激に少なくなる。このため、叩き出し現象が発生すると推察される。
【００８３】
なお、現像ローラー２０Ａを波形Ｚ（矩形波）とし、現像ローラー２０Ｂを波形Ａ、波形Ｃ、または波形Ｄとすることが、後段の現像ローラー２０Ｂでの叩き出し現象が抑制されるためにより望ましい形態であると考えられる。現像ローラー２０Ｂを波形Ｚ（矩形波）とし、現像ローラー２０Ａを波形Ａ、波形Ｃ、または波形Ｄとした場合、前段の現像ローラー２０Ａでの叩き出し現象が抑制されているが、後段の現像ローラー２０Ｂでの叩き出し現象が存在するため、前段の現像ローラー２０Ａで十分な現像剤を像担持体１に付着させておく必要がある。
【００８４】
また、実験結果から、現像ローラー２０Ａおよび現像ローラー２０Ｂの少なくともいずれか一方に波形Ｚを用いた場合に、Ｄｓ変動に対する画像安定性が得られる。これは、波形Ａ〜Ｄは、いずれも飛翔する現像剤の速度を弱める部分があるので、Ｄｓ変動、すなわち距離の変動に対する感度が敏感になることが理由であると推察される。したがって、現像ローラー２０Ａおよび現像ローラー２０Ｂのいずれか一方については、波形Ｚ（矩形波）を用いることが望ましい。
【００８５】
したがって上述のとおり、現像装置２Ａ、２Ｂを含む画像形成ユニット１００によれば、現像ローラー２０Ａ，２０Ｂの一方を波形Ｚとし、現像ローラー２０Ａ，２０Ｂの他方を波形Ａまたは波形Ｃとすることによって、低濃度電位においても高い画像濃度を得ることができることに加えて、Ｄｓ変動が生じた場合であっても画像濃度が変化すること（バラツキやムラなどが発生すること）が抑制可能となる。また、このような画像形成ユニット１００を備えた画像形成装置においても同様な効果を得ることが可能となる。
【００８６】
［実施の形態２：ハイブリッド現像方式］
図９は、画像形成ユニット２００を模式的に示した断面図である。画像形成ユニット２００は、本実施の形態における現像装置２を含んでいる。以下、画像形成ユニット２００の構成について説明する。
【００８７】
画像形成ユニット２００は、現像方式としてハイブリッド現像方式を採用している。画像形成ユニット２００は、複写機、プリンターまたはファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置（たとえば図１における画像形成装置１０００）内に搭載されることができる。
【００８８】
画像形成ユニット２００は、像担持体１、転写部４、清掃部５、帯電部６、露光部７、現像装置２、および画像濃度検知部３３を備えている。転写部４、清掃部５、帯電部６、露光部７、現像装置２、および画像濃度検知部３３は、像担持体１の周辺に、像担持体１の回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿って順に配置されている。以下、画像形成ユニット２００の動作について説明する。
【００８９】
感光体である像担持体１は矢印Ｒ１方向に回転する。像担持体１の回転に伴って、像担持体１の表面は帯電部６によって一様に帯電される。像担持体１には表面電位（Ｖｏ）が付与される。露光部７は、デジタル画像処理部（図示せず）から画像信号を受けてレーザーを変調するとともに、変調後のレーザーＬを像担持体１の表面に照射する。レーザーＬの照射によって像担持体１の表面が露光され、像担持体１の表面に静電潜像（図示せず）が形成される。
【００９０】
現像装置２は、現像方式がハイブリッド現像方式であり、トナーとキャリアとを含む現像剤２５を用いる。静電潜像は、現像剤２５内のトナーによってトナー像として現像（可視化）される。
【００９１】
現像装置２における現像ローラー２０Ａ（第１現像剤担持体）は、像担持体１に所定の間隔（ギャップ）を空けて対向している。現像装置２における現像ローラー２０Ｂ（第２現像剤担持体）も、像担持体１に所定の間隔を空けて対向している。現像ローラー２０Ｂは、現像ローラー２０Ａよりも像担持体１の回転方向（矢印Ｒ１方向）の下流側に位置している。
【００９２】
現像装置２においては、トナー補給部２８内の補給トナー２７が、補給トナー搬送部材２９を通して混合撹拌槽２６に搬送される。補給トナー２７は、現像剤搬送部材２４ａ，２４ｂによって混合撹拌槽２６内のキャリアを含む現像剤２５と混合される。
【００９３】
トナーとしては、キャリアとの摩擦によって負帯電するものであってもよいし、正帯電するものであってもよい。トナーは一般的な方法（粉砕法、乳化重合法、または懸濁重合法等）を使用することによって製造することができる。
【００９４】
キャリアとしては、磁性を有するものが用いられ、バインダー型キャリア、またはコート型キャリアなどを使用することができる。キャリアの粒径としては、約１５μｍ〜約１００μｍであるとよい。現像剤中のトナー比率は、約５重量％〜約３０重量％の範囲が好ましく、約８重量％であるとより好ましい。
【００９５】
現像剤２５中のトナーは、キャリアとの混合によって摩擦帯電される。現像剤２５は、キャリアの磁性を用いてマグネットローラー２３（搬送部材）によって搬送される。マグネットローラー２３は、現像剤搬送ローラー（スリーブ）２２と、現像剤搬送ローラー２２の中に設けられ、複数の磁極を有する磁性体２２Ａとを有する。マグネットローラー２３上に搬送された現像剤２５の量（層厚）は、現像剤層規制部材２１によって調節される。
【００９６】
矢印Ｒ２３方向に現像剤２５を搬送するマグネットローラー２３には、これと接続された電圧印加部３２によって所定の電圧が印加される。矢印Ｒ２０Ａ方向に回転する現像ローラー２０Ａには、これと接続された電圧印加部３１によって所定の電圧が印加される。矢印Ｒ２０Ｂ方向に回転する現像ローラー２０Ｂにも、これと接続された電圧印加部３１によって所定の電圧が印加される。
【００９７】
これらの電圧の印加によって、マグネットローラー２３上の現像剤２５のうち、トナーのみが現像ローラー２０Ａ，２０Ｂへと供給される。現像剤２５の供給を受けた現像ローラー２０Ａ，２０Ｂには、電圧印加部３１によって直流電圧に交流電圧を重畳させた現像バイアスが印加される。最適化された現像バイアスの印加によって、トナーは現像ローラー２０Ａ，２０Ｂから像担持体１に向かって飛翔する。トナーは、レーザーＬの照射によって形成された像担持体１上の静電潜像上に付着する。トナーの付着によって、静電潜像がトナー像として現像（可視化）される。
【００９８】
像担持体１の表面に形成されたトナー像は、像担持体１の回転によって転写部４を通過した後には、クリーニングブレードなどの清掃部５によって像担持体１から除去される。像担持体１のトナー像が除去された表面は、再び帯電部６に搬送され、他のトナー像の現像に供される。
【００９９】
可視化された現像剤２５の記録媒体８上における画像濃度は、画像濃度検知部３３によって検知されるとよい。この場合、検知された画像濃度に応じて、画像形成条件が設定される。この画像形成条件に基づいて、電圧印加部３１の出力電圧が制御されるように構成されるとよい。
【０１００】
以上の動作が現像装置２において繰り返される。画像形成ユニット２００においては、１つの像担持体１に現像ローラー２０Ａ，２０Ｂが対向配置されている。画像形成ユニット２００は、１つの像担持体（感光体）に１つの現像ローラーが対向配置されている場合に比べて長い現像区間を確保することができる。高速印刷時などにおいても、像担持体１と現像ローラー２０Ａ，２０Ｂとの対向時間が長くなる。像担持体１に対して十分なトナーが搬送されることが可能となる。
【０１０１】
画像形成ユニット２００は、像担持体１から直接、記録媒体８にトナー像が転写されるよう構成されている。他の構成として、中間転写体（図示せず）にいったんトナー像が転写された後、他の色を重ねた上で記録媒体８にトナー像が転写されてもよい。
【０１０２】
［実験例］
上述の画像形成ユニット２００においては、トナーを飛翔させるための現像バイアスが最適化されている。以下、この最適化を得るために実施した実験例（実施例および比較例を含む）について説明する。当該実験例における各設定条件は、上述の実施の形態１の実験例における各設定条件と略同様である。
【０１０３】
当該設定条件の下、トナーを現像ローラー２０Ａ，２０Ｂから像担持体１に飛翔させるための現像バイアスとして、上述の実施の形態１の実験例と同様な５種類の現像バイアスを種々組み合わせて現像ローラー２０Ａ，２０Ｂに印加した（これらの組合せの詳細については後述する）。
【０１０４】
（比較例および実施例）
図１０を参照して、比較例１Ａ〜３Ａおよび実施例１Ａ〜６Ａについて説明する。比較例１Ａ〜３Ａおよび実施例１Ａ〜６Ａにおいては、現像ローラー２０Ａ，２０Ｂに印加する現像バイアスの各々を、波形Ｚ，波形Ａ〜Ｄ（図３〜図５参照）の種々の組合せとしている。
【０１０５】
図１０は、低濃度電位において所望の画像濃度が得られたか否かを示している。画像濃度が高い状態は記号Ｙとして示され、画像濃度が低い状態は記号Ｘとして示されている。なお、画像濃度の状態を示す記号Ｙおよび記号Ｘの定義は、上述の実施の形態１の場合と同様である。
【０１０６】
また、図１０においては、Ｄｓ変動（現像ローラーと像担持体との最近接部における距離の変動）に対する画像濃度の変化（画像安定性）の有無も示されている。画像安定性が得られた状態は図中の記号Ｙとして示され、画像安定性が得られなかった状態は図中の記号Ｘとして示されている。なお、画像安定性の状態を示す記号Ｙおよび記号Ｘの定義は、上述の実施の形態１の場合と同様である。
【０１０７】
図１０に示すように比較例１Ａ〜３Ａおよび実施例１Ａ〜６Ａにおいて、現像ローラー２０Ａ，２０Ｂに印加した現像バイアスの各々は次の通りである。
【０１０８】
比較例１Ａでは、現像ローラー２０Ａを波形Ａとして、現像ローラー２０Ｂを波形Ａとした。比較例２Ａでは、現像ローラー２０Ａを波形Ｃとして、現像ローラー２０Ｂを波形Ｃとした。比較例３Ａでは、現像ローラー２０Ａを波形Ｄとして、現像ローラー２０Ｂを波形Ｄとした。
【０１０９】
実施例１Ａでは、現像ローラー２０Ａを波形Ａとして、現像ローラー２０Ｂを波形Ｚとした。実施例２Ａでは、現像ローラー２０Ａを波形Ｚとして、現像ローラー２０Ｂを波形Ａとした。実施例３Ａでは、現像ローラー２０Ａを波形Ｃとして、現像ローラー２０Ｂを波形Ｚとした。実施例４Ａでは、現像ローラー２０Ａを波形Ｚとして、現像ローラー２０Ｂを波形Ｃとした。実施例５Ａでは、現像ローラー２０Ａを波形Ｄとして、現像ローラー２０Ｂを波形Ｚとした。実施例６Ａでは、現像ローラー２０Ａを波形Ｚとして、現像ローラー２０Ｂを波形Ｄとした。
【０１１０】
図１０中の評価結果が示すように、比較例１Ａ〜３Ａにおいては、低濃度電位における画像濃度を得ることができたものの（記号Ｙ）、Ｄｓ変動に対する現像安定性を得ることはできなかった（記号Ｘ）。一方で、実施例１Ａ〜６Ａにおいては、低濃度電位における画像濃度を得ることができるとともに（記号Ｙ）、Ｄｓ変動に対する画像安定性を得ることができた（記号Ｙ）。
【０１１１】
したがって、印加する現像バイアスについては、現像ローラー２０Ａを波形Ｚ（矩形波）とし、現像ローラー２０Ｂを波形Ａ、波形Ｃ、または波形Ｄにするとよいことがわかる。また、現像ローラー２０Ｂを波形Ｚ（矩形波）とし、現像ローラー２０Ａを波形Ａ、波形Ｃ、または波形Ｄとしてもよいことがわかる。換言すると、現像ローラー２０Ａ，２０Ｂの一方を波形Ｚとし、現像ローラー２０Ａ，２０Ｂの他方を波形Ａ、波形Ｃ、または波形Ｄとするとよいことがわかる。
【０１１２】
この原因は、上述の実施の形態１における１成分現像方式の画像形成装置と同様と推察される。
【０１１３】
なお、上述の実施の形態１における画像形成ユニット１００では、初期プリント時と３０００枚プリント後における評価結果の比較において、３０００枚プリント後には若干の低濃度電位における画像濃度の低下が見られた。この原因は、１成分現像方式によるトナーの劣化によるものと考えられる。一方、実施の形態２における画像形成ユニット２００では、３０００枚プリント後にも低濃度電位における画像濃度の低下は発生しなかった。このことから、１成分現像方式の画像形成ユニット１００に比べると、ハイブリッド現像方式の画像形成ユニット２００の方がより長期にわたって良好な現像を行なうことができると言える。
【０１１４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１５】
１  像担持体、２，２Ａ，２Ｂ  現像装置、４  転写部、５  清掃部、６  帯電部、７  露光部、８  記録媒体、２０Ａ，２０Ｂ  現像ローラー、２１  現像剤層規制部材、２２  現像剤搬送ローラー、２２Ａ  磁性体ローラー、２３  マグネットローラー、２４ａ，２４ｂ  現像剤搬送部材、２５  現像剤、２６  混合撹拌槽、２７  補給トナー、２８  トナー補給部、２９  補給トナー搬送部材、３１，３２  電圧印加部、３３  画像濃度検知部、５０  操作パネル、５１  操作部、５１ａ  キー、５２  操作ディスプレイ、５３  スキャナー、５４  プリンター、５５  フィーダー、５７  トレイ、５８  給紙部、１００，２００  画像形成ユニット、１０００  画像形成装置、Ａ〜Ｄ，Ｚ  波形、ＢＴ  ブランクパルス時間、Ｌ  レーザー、ＭＡ，ＭＢ，ＭＣ，ＭＤ，ＭＺ  電圧変化部、ＭＡ１，ＭＢ１，ＭＣ１  前半部、ＭＡ２，ＭＢ２，ＭＣ２  後半部、ＰＡ１，ＰＢ１，ＰＣ１，ＰＤ１，ＰＺ１  現像側ピーク部、ＰＡ２，ＰＢ２，ＰＣ２，ＰＤ２，ＰＺ２  回収側ピーク部、Ｒ１，Ｒ２０Ａ，Ｒ２０Ｂ，Ｒ２２，Ｒ２３  矢印、Ｖｄｃ  直流成分、Ｖｉ  表面電位、Ｘ，Ｙ  記号、ΔＶ  画像電位。
【図１】
2011155313.tif 000003
【図２】
2011155313.tif 000004
【図３】
2011155313.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011155313.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2011155313.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成23年10月11日(2011.10.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像装置であって、
前記像担持体に対向して配置された第１現像剤担持体と、
前記像担持体に対向して配置され、且つ前記第１現像剤担持体よりも前記像担持体の移動方向下流側に位置する第２現像剤担持体と、
前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体の一方に、直流電圧に交流電圧が重畳された矩形波の第１現像バイアス電圧を印加する第１電圧印加部と、
前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体の他方に、直流電圧に交流電圧が重畳された第２現像バイアス電圧を印加する第２電圧印加部と、を備え、
前記第２現像バイアス電圧における前記交流電圧の波形は、前記像担持体に付着したトナーを後から飛翔したトナーが叩き出すことを抑制するように、矩形波を変化させた波形であり、
前記第２現像バイアス電圧における前記交流電圧の波形は、
前記トナーを前記第１現像剤担持体または前記第２現像剤担持体から前記像担持体に供給する現像側ピーク部と、
前記トナーを前記像担持体から前記第１現像剤担持体または前記第２現像剤担持体に戻す回収側ピーク部と、
前記現像側ピーク部から前記回収側ピーク部に移行する間の電圧変化部と、を有し、
前記電圧変化部における前記波形は、前記現像側ピーク部の終端を起点として前記回収側ピーク部に向けて傾斜している、
現像装置。
【請求項２】
像担持体上に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像装置であって、
前記像担持体に対向して配置された第１現像剤担持体と、
前記像担持体に対向して配置され、且つ前記第１現像剤担持体よりも前記像担持体の移動方向下流側に位置する第２現像剤担持体と、
前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体の一方に、直流電圧に交流電圧が重畳された矩形波の第１現像バイアス電圧を印加する第１電圧印加部と、
前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体の他方に、直流電圧に交流電圧が重畳された第２現像バイアス電圧を印加する第２電圧印加部と、を備え、
前記第２現像バイアス電圧における前記交流電圧の波形は、前記像担持体に付着したトナーを後から飛翔したトナーが叩き出すことを抑制するように、矩形波を変化させた波形であり、
前記第２現像バイアス電圧における前記交流電圧の波形は、
前記トナーを前記第１現像剤担持体または前記第２現像剤担持体から前記像担持体に供給する現像側ピーク部と、
前記トナーを前記像担持体から前記第１現像剤担持体または前記第２現像剤担持体に戻す回収側ピーク部と、
前記現像側ピーク部から前記回収側ピーク部に移行する間の電圧変化部と、を有し、
前記電圧変化部における前記波形は、電位差を０とするブランクパルス時間を有する、
現像装置。
【請求項３】
前記ブランクパルス時間が約０．０２ｍ秒以上約０．０６ｍ秒以下である、
請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体に対向して配置され、前記トナーとキャリアとを含む現像剤を担持するとともに前記現像剤中の前記トナーを前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体に供給する搬送部材を有する、
請求項１から３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記像担持体と、
前記像担持体上に静電潜像を形成する像形成機構と、
請求項１から４のいずれかに記載の現像装置を備えた、
画像形成装置。
【国際調査報告】
2011155313.tif 000013
2011155313.tif 000014
2011155313.tif 000015