(57)【要約】【課題】現像が高速化しても、均一なベタ画像とハーフ画像を形成することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置１４１は、感光体ドラム１３５に形成された静電潜像の現像時に静電潜像にトナーを供給するのに使用される第１のローラ９と、第１のローラ９に対して感光体ドラム１３５の回転方向Ｒ４の下流側に配置されており、現像時に静電潜像に供給されたトナーを再配置するのに使用される第２のローラ１１と、を含む。第１のローラ用電源部６１は現像時に、連続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したバイアスを生成して第１のローラ９に印加する。第２のローラ用電源部６３は現像時に、断続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したブランクパルスバイアスを生成して、第２のローラ１１に印加することにより第２のローラ１１にトナーを再配置させる。【選択図】図３
2011150217.tif 000002
【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して配置されており、前記像担持体に形成された静電潜像の現像時に静電潜像にトナーを供給するのに使用される第１のローラと、前記第１のローラに対して前記像担持体の回転方向の下流側に前記像担持体と対向して配置されており、前記現像時に静電潜像に供給されたトナーを再配置するのに使用される第２のローラと、を含む現像装置と、
前記現像時に、連続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したバイアスを生成して前記第１のローラに印加する第１のローラ用電源部と、
前記現像時に、断続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したブランクパルスバイアスを生成して、前記第２のローラに印加することにより前記第２のローラにトナーを再配置させる第２のローラ用電源部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１のローラ用電源部で生成されて前記第１のローラに印加されるバイアスと前記第２のローラ用電源部で生成されて前記第２のローラに印加されるブランクパルスバイアスは、交流電圧のデューティ比及び周波数が同じである、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】
前記現像装置は、
２成分現像剤を担持しながら回転することにより２成分現像剤を搬送し、前記第１及び第２のローラと対向する対向箇所で２成分現像剤中のトナーを前記第１及び第２のローラに供給するのに使用される第３のローラをさらに含み、
前記第１のローラ用電源部によって生成されるバイアスを前記第１のローラに印加することによって、前記第１のローラからトナーを飛翔させて前記像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給する、ことを特徴する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置で実行される静電潜像の現像に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真技術は現像ローラと称されるローラから感光体ドラムにトナーを供給することにより、感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する。タッチダウン現像は電子写真技術で用いられる現像方式の一つである。タッチダウン現像では以下のプロセスにより静電潜像を現像する。２成分現像剤により構成されて磁気ローラ上に形成された磁気ブラシから、２成分現像方式によりトナーを現像ローラに供給して、現像ローラにトナー薄膜を形成する。現像ローラには直流電圧と交流電圧を重畳したバイアスが印加されており、現像ローラと感光体ドラムの対向箇所で現像ローラからトナーを飛翔させて感光体ドラムにトナーを供給する。これにより感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する。
【０００３】
電子写真技術において現像を高速化するために、感光体ベルトに形成された静電潜像に２本の現像ローラによってトナーを供給する技術がある(特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
タッチダウン現像では現像ローラと感光体ドラムの対向箇所で、トナーをジャンプさせながら静電潜像にトナーを供給する。トナーの中には静電潜像に供給されずに現像ローラに戻ってくるトナーもある。静電潜像に供給されるトナーと現像ローラに戻ってくるトナーとのバランスが崩れれば画像の画質が低下する。
【０００６】
画像形成装置によって形成された画像の画質を評価する場合にベタ画像とハーフ画像が用いられる。ベタ画像とは用紙の全面に高濃度画像を記録したものである。ハーフ画像とはドット画像であり、例えば４ドットに１回トナーを供給して形成された画像である。ベタ画像、ハーフ画像のいずれも均一な画像であることが望ましい。
【０００７】
ベタ画像の静電潜像において、静電潜像の後端のエッジはエッジ効果により電界が大きいので、上記バランスが崩れてベタ画像のトナー画像の後端にはトナーが溜まる。これによりベタ画像の画質が低下する。
【０００８】
感光体ドラムと現像ローラの対向箇所の距離、すなわちギャップは、感光体ドラムと現像ローラの回転により変動する。これはハーフ画像においてトナー画像のドット間のピッチにムラが生じる原因となる。ハーフ画像はドット画像なのでハーフ画像の静電潜像は電界が弱い。このためハーフ画像の静電潜像は現像しにくく、現像が高速化すれば現像性が低下し、ムラが酷くなる。現像ローラに印加するバイアスを大きくすればムラを抑制できるが、ベタ画像において上記トナーが溜まる問題が生じる。
【０００９】
本発明は現像が高速化しても、均一なベタ画像とハーフ画像を形成す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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する本発明の一の局面に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体と対向して配置されており、前記像担持体に形成された静電潜像の現像時に静電潜像にトナーを供給するのに使用される第１のローラと、前記第１のローラに対して前記像担持体の回転方向の下流側に前記像担持体と対向して配置されており、前記現像時に静電潜像に供給されたトナーを再配置するのに使用される第２のローラと、を含む現像装置と、前記現像時に、連続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したバイアスを生成して前記第１のローラに印加する第１のローラ用電源部と、前記現像時に、断続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したブランクパルスバイアスを生成して、前記第２のローラに印加することにより前記第２のローラにトナーを再配置させる第２のローラ用電源部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、連続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したバイアスを第１のローラに印加することにより、現像性を向上させている。これにより現像が高速化しても、ハーフ画像においてトナー画像のドット間のピッチのムラを抑制できるので、均一なハーフ画像を得ることができる。また、第１のローラに対して像担持体の回転方向の下流側に第２のローラを配置している。そして、断続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したブランクパルスバイアスを下流側の第２のローラに印加する。これによりトナーを静電潜像から引き剥がし、トナーを動かしながらトナーを再び静電潜像に供給することでトナー再配置させている。したがって、ベタ画像においてトナー画像の後端にトナーが溜まるのを抑制できるので、均一なベタ画像を得ることができる。
【００１２】
上記構成において、前記第１のローラ用電源部で生成されて前記第１のローラに印加されるバイアスと前記第２のローラ用電源部で生成されて前記第２のローラに印加されるブランクパルスバイアスは、交流電圧のデューティ比及び周波数が同じである、ようにすることができる。
【００１３】
この構成によれば、バイアスとブランクバイアスが相互に干渉し、それらのバイアスの波形が乱れることを防止できる。
【００１４】
上記構成において、前記現像装置は、２成分現像剤を担持しながら回転することにより２成分現像剤を搬送し、前記第１及び第２のローラと対向する対向箇所で２成分現像剤中のトナーを前記第１及び第２のローラに供給するのに使用される第３のローラをさらに含み、前記第１のローラ用電源部によって生成されるバイアスを前記第１のローラに印加することによって、前記第１のローラからトナーを飛翔させて前記像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給する、ようにすることができる。
【００１５】
この構成は本発明をタッチダウン現像方式の画像形成装置に適用したものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、現像が高速化しても、均一なベタ画像とハーフ画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造の概略を示す図である。
【図２】上記画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】上記画像形成装置に備えられた一組の感光体ドラムと現像装置の断面を示す図である。
【図４】第２のローラ用電源部の構成を示すブロック図である。
【図５】第１のローラに印加されるバイアスであって、連続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したバイアスの一例を示す図である。
【図６】第２のローラに印加されるバイアスであって、断続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したブランクパルスバイアスの一例を示す図である。
【図７】比較例の実験結果を示す表である。
【図８】実施例の実験結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造の概略を示す図である。画像形成装置１はタンデム型のカラープリンタである。画像形成装置１は用紙貯留部１１０、画像形成部１３０及び定着部１６０を備える。
【００１９】
用紙貯留部１１０は画像形成装置１の最下部に配置されており、用紙Ｐの束を貯留することができる用紙トレイ１１１を備える。用紙トレイ１１１は画像形成装置１に差し込んで装着される。用紙Ｐを補給するときは画像形成装置１から用紙トレイ１１１を引き出す。用紙トレイ１１１に貯留された用紙Ｐの束において、最上位の用紙Ｐがピックアップローラ１１３の駆動により、用紙搬送路１１５へ向けて繰り出される。用紙Ｐは用紙搬送路１１５を通って、画像形成部１３０へ搬送される。
【００２０】
画像形成部１３０は搬送されてきた用紙Ｐにトナー画像を形成する。画像形成部１３０はトナー画像を転写ベルト１３１に転写する順番に従ってタンデムに配置された、マゼンタ用ユニット１３３Ｍ、シアン用ユニット１３３Ｃ、イエロー用ユニット１３３Ｙ、ブラック用ユニット１３３Ｂｋを備える。これらのユニットは同様の構成を有しており、マゼンタ用ユニット１３３Ｍを例にして説明する。
【００２１】
マゼンタ用ユニット１３３Ｍは感光体ドラム１３５を備える。感光体ドラム１３５の周りには帯電器１３７、露光装置１３９、現像装置１４１及びクリーナ１４３が配置されている。帯電器１３７は感光体ドラム１３５の周面を一様に帯電させる。露光装置１３９はパソコン等から送信された画像データの中でマゼンタデータに対応する光を生成し、一様に帯電された感光体ドラム１３５の周面に照射する。これにより、感光体ドラム１３５の周面にはマゼンタデータに対応する静電潜像が形成される。この状態で感光体ドラム１３５の周面に現像装置１４１からマゼンタトナーを供給することにより、周面にはマゼンタデータに対応するトナー画像が形成される。
【００２２】
転写ベルト１３１は感光体ドラム１３５と１次転写ローラ１４５により挟まれた状態でＤ方向(時計周り)に動くことができる。マゼンタデータに対応するトナー画像は感光体ドラム１３５から転写ベルト１３１に転写される。感光体ドラム１３５の周面に残っているマゼンタトナーはクリーナ１４３によって除去される。以上がマゼンタ用ユニット１３３Ｍの説明である。
【００２３】
転写ベルト１３１にはマゼンタデータに対応するトナー画像が転写され、このトナー画像に重ねてシアンデータに対応するトナー画像が転写され、同様に、イエローデータに対応するトナー画像、ブラックデータに対応するトナー画像が重ねて転写される。これにより転写ベルト１３１にカラーのトナー画像が形成される。このカラーのトナー画像は２次転写ローラ１４９によって、先ほど説明した用紙貯留部１１０から搬送されてきた用紙Ｐに転写される。
【００２４】
カラーのトナー画像が転写された用紙Ｐは定着部１６０に送られる。定着部１６０は加熱ローラ１６１と加圧ローラ１６３を備える。これらのローラによってカラーのトナー画像が転写された用紙Ｐが挟まれる。これにより、カラーのトナー画像に熱と圧力が加えられて、カラーのトナー画像を用紙Ｐに定着させる。用紙Ｐは排紙部１６９に排紙される。
【００２５】
図２は図１に示す画像形成装置１の電気的な構成を示すブロック図である。画像形成装置１は用紙貯留部１１０、画像形成部１３０、定着部１６０、制御部２００、操作表示部３００、第１のローラ用電源部６１、第２のローラ用電源部６３及び第３のローラ用電源部６５がバスによって相互に接続された構成を有する。用紙貯留部１１０、画像形成部１３０及び定着部１６０に関しては図１で説明しているので、説明を省略する。
【００２６】
制御部２００はＭＰＵ(Micro Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)及び画像メモリ等を備える。ＭＰＵは画像形成装置１を動作させるために必要な制御を、画像形成装置１を構成する上記ハードウェアに対して実行する。ＲＯＭは画像形成装置１の動作の制御に必要なソフトウェアを記憶している。ＲＡＭはソフトウェアの実行時に発生するデータの一時的な記憶及びアプリケーションソフトの記憶等に利用される。画像メモリは画像データ(パソコンから送信された画像データ等)を一時的に記憶する。
【００２７】
操作表示部３００には操作キー及び表示画面が設けられている。表示画面には各種の操作及び動作の内容等が表示される。
【００２８】
第１のローラ用電源部６１、第２のローラ用電源部６３及び第３のローラ用電源部６５は、直流電圧と交流電圧を重畳させたバイアスを現像装置１４１に供給して、そのバイアスを現像装置１４１内のローラに印加する。これらの電源部については後で詳細に説明する。
【００２９】
次に、現像装置１４１の構成と動作を説明する。図３は一組の感光体ドラム１３５と現像装置１４１の断面を示す図である。感光体ドラム１３５は像担持体の一例である。現像装置１４１で用いられる現像剤は２成分現像剤である。２成分現像剤を構成するトナー及びキャリアの図示は省略されている。現像装置１４１等を構成する要素は厚みを省略して表現しているので、ハッチングは付されていない。
【００３０】
現像装置１４１は第１のローラ９、第２のローラ１１及び第３のローラ１３、攪拌スクリュー１５，１７及びこれらを収容する筐体１９を備える。
【００３１】
攪拌スクリュー１５，１７は筐体１９内の攪拌室２１に配置されている。攪拌室２１は仕切板２３により二つの攪拌空間２５，２７に分けられている。攪拌空間２５に攪拌スクリュー１７、攪拌空間２７に攪拌スクリュー１５が配置されている。攪拌空間２５，２７には２成分現像剤が収容されている。
【００３２】
攪拌スクリュー１５，１７が回転することにより２成分現像剤が攪拌される。これによりトナーとキャリアが摩擦帯電し、トナーとキャリアが静電気的に結合した状態となる。この状態の２成分現像剤のうち、攪拌空間２７に収容されている２成分現像剤が磁力により、第３のローラ１３に汲み上げられる。
【００３３】
第３のローラ１３は磁気ローラと称されており、攪拌スクリュー１５、第１のローラ９及び第２のローラ１１と対向して筐体１９内に配置されている。第３のローラ１３が第１のローラ９と対向する箇所を対向箇所３７-１、第２のローラ１１と対向する箇所を対向箇所３７-２とする。第３のローラ１３は第１のローラ９及び第２のローラ１１よりも下に配置されている。
【００３４】
第３のローラ１３は非回転部２９に備えられる周面３１とギャップを有した状態で、非回転部２９に被さっている。非回転部２９は厚肉円筒の形状を有しており、その円筒内にシャフト３３が回転可能に配置されている。シャフト３３に第３のローラ１３が固定されている。第３のローラ１３はシャフト３３が回転することにより周面３１に沿って回転方向Ｒ３に回転する。
【００３５】
非回転部２９の周面３１にはＮ極の磁極とＳ極の磁極が回転方向Ｒ３に沿って交互に配置されている。これらの磁極の磁力によって、２成分現像剤を磁気ブラシの状態で第３のローラ１３に吸い付ける(担持する)ための磁界が形成される。第３のローラ１３が磁気ブラシ状態の２成分現像剤を担持しながら回転方向Ｒ３に回転することにより、２成分現像剤は対向箇所３７-１及び対向箇所３７-２に搬送される。この途中でブレード３５によって第３のローラ１３に担持されている２成分現像剤の厚みが規制される。
【００３６】
２成分現像剤中のトナーは、対向箇所３７-１において回転方向Ｒ１に回転する第１のローラ９に供給され、対向箇所３７-２において回転方向Ｒ２に回転する第２のローラ１１に供給される。詳細には、第３のローラ１３には第３のローラ用電源部６５で生成された直流電圧と交流電圧を重畳させたバイアスが印加されている。キャリアが第３のローラ１３に吸い付けられた状態で上記バイアスによりトナーだけが飛翔し、第１のローラ９及び第２のローラ１１に引き寄せられて、第１のローラ９及び第２のローラ１１に吸い付く。      
【００３７】
第１のローラ９及び第２のローラ１１に供給されなかったトナーを含む２成分現像剤は、第３のローラ１３に担持されて、剥離極と称される磁極上まで搬送される。この磁極の隣は汲み上げ極と称される磁極である。汲み上げ極は上述した攪拌空間２７に収容されている２成分現像剤を汲み上げる機能を有する。剥離極と汲み上げ極の極性は同じである。このため、これらの磁極間上では磁界が形成されないので、２成分現像剤は第３のローラ１３から剥離して、攪拌室２１に導かれて再利用される。
【００３８】
第１のローラ９について説明する。第１のローラ９は感光体ドラム１３５に形成された静電潜像の現像時に静電潜像にトナーを供給するのに使用される。第１のローラ９は対向箇所４７-１で感光体ドラム１３５と対向して配置されている。第１のローラ９は非回転部３９に備えられる周面４１とギャップを有した状態で、非回転部３９に被さっている。非回転部３９は厚肉円筒の形状を有しており、その円筒内にシャフト４３が回転可能に配置されている。シャフト４３に第１のローラ９が固定されている。第１のローラ９はシャフト４３が回転することにより周面４１に沿って回転方向Ｒ１に回転する。回転方向Ｒ１は第３のローラ１３の回転方向Ｒ３と同じ向きであり、本実施形態では時計周りである。
【００３９】
第１のローラ９は第３のローラ１３と対向する対向領域３７-１でトナーを吸い付けて、トナーを担持しながら回転方向Ｒ１に回転することによりトナーを搬送する。そして、対向領域４７-１においてトナーを感光体ドラム１３５に供給する。詳しくは、感光体ドラム１３５は回転方向Ｒ１と逆方向の回転方向Ｒ４に回転している。第１のローラ９には第１のローラ用電源部６１で生成された直流電圧と交流電圧を重畳させたバイアスが印加されている。搬送されてきたトナーは上記バイアスにより第１のローラ９から飛翔し、感光体ドラム１３５の周面に形成された静電潜像によって引き寄せられて、感光体ドラム１３５に移動する。これにより、感光体ドラム１３５の周面の静電潜像が現像され、周面にトナー画像が形成される。
【００４０】
第２のローラ１１は現像時に静電潜像に供給されたトナーを再配置するのに使用される。第２のローラ１１は対向箇所４７-２で感光体ドラム１３５と対向して配置されている。第２のローラ１１は第１のローラ９よりも上であって、第１のローラ９に対して感光体ドラム１３５の回転方向Ｒ４の下流側に配置されている。第２のローラ１１の回転方向Ｒ２は第１のローラ９の回転方向Ｒ１と同じ向きである。第２のローラ１１の寸法(ローラ径等)は第１のローラ９の寸法と同じである。第２のローラ１１は第１のローラ９と同様に非回転部及びシャフトを備えている。これらの構造は第１のローラ９に備えられる非回転部３９及びシャフト４３と同様の構造なので説明を省略する。
【００４１】
感光体ドラム１３５上にはこれと接触した転写ベルト１３１が配置されている。転写ベルト１３１はＤ方向に動いており、第２のローラ１１によりトナーを再配置した後、トナー画像(現像された静電潜像)は転写ベルト１３１に転写される。
【００４２】
上述したように、第３のローラ１３は２成分現像剤中のトナーを第１のローラ９及び第２のローラ１１に供給するのに使用される。第１のローラ９はトナーを感光体ドラム１３５に形成された静電潜像に供給するのに使用される。第２のローラ１１は静電潜像に供給されたトナーを再配置するのに使用される。この役割を果たすために、第１のローラ９、第２のローラ１１、第３のローラ１３に対して、それぞれ直流電圧と交流電圧を重畳させたバイアスが印加される。
【００４３】
第１のローラ９に印加されるバイアスは第１のローラ用電源部６１から供給される。第２のローラ１１に印加されるバイアス(ブランクパルスバイアス)は第２のローラ用電源部６３から供給される。第３のローラ１３に印加されるバイアスは第３のローラ用電源部６５から供給される。これらの電源部は同様の構成を有するので、第２のローラ用電源部６３を例にして説明する。図４は第２のローラ用電源部６３の構成を示すブロック図である。
【００４４】
第２のローラ用電源部６３の一端はコンデンサ６７を介して接地されている。第２のローラ用電源部６３の他端は出力端となり、第２のローラ１１に接続されている。第２のローラ用電源部６３は電圧生成部７１及び電圧制御部７３を備える。電圧生成部７１は直流電源７５と交流電源７７を備える。これらの電源７５，７７は直列に接続されている。直流電源７５ではトランス７９で発生した交流がダイオード８１により整流されて直流が生成される。交流電源７７ではトランス８３で交流が生成される。直流電源７５から出力された直流電圧と交流電源７７から出力された交流電圧を重畳した電圧が、第２のローラ１１に印加される。
【００４５】
電圧制御部７３は直流電源７５から出力される直流電圧及び交流電源７７から出力される交流電圧を制御する。
【００４６】
本実施形態に係る現像装置１４１は２本の現像ローラ、すなわち、第１のローラ９と第２のローラ１１を備えており、これらのローラに役割を分担させた点を１つの特徴としている。第１のローラ９は静電潜像にトナーを十分に供給して現像性を上げる役割を有する。これにより現像が高速化しても、ハーフ画像においてトナー画像のドット間のピッチのムラを抑制することができる。
【００４７】
第１のローラ９に対して感光体ドラム１３５の回転方向Ｒ４の下流側に第２のローラ１１を配置している。第２のローラ１１は静電潜像に供給されたトナーの中で無駄なトナーを引き剥がし、トナーを再配置させる役割を有する。これにより、ベタ画像においてはトナー画像の後端にトナーが溜まるのを抑制でき、ハーフ画像においてはトナー画像を均一化でき、カブリが発生した場合はトナーを回収することができる。
【００４８】
これらの役割を果たすために、現像時に第１のローラ９に印加するバイアスと第２のローラ１１に印加するバイアスを異ならせている。第１のローラ９には、連続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したバイアスが印加される。第２のローラ１１には、断続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したブランクパルスバイアスが印加される。
【００４９】
図５は第１のローラ９に印加されるバイアスの一例を示す図である。バイアスの波形は連続矩形波である。バイアスを大きくすることにより、現像性を向上させることができる。
【００５０】
図６は第２のローラ１１に印加されるブランクパルスバイアスの一例を示している。ブランクパルスバイアスは矩形波からなる振動部とＤＣ成分のみからなる休止部から構成される。ブランクパルスバイアスは図４に示す電圧制御図７３が電圧生成部７１を制御することにより生成することができる。
【００５１】
図６のブランクパルスバイアスは３パルスがｏｎで、１パルスがｏｆｆである。３パルスが振動部であり、１パルスが休止部である。図６に示すブランクパルスはトナーがプラストナーの場合に使用される。１パルスｏｆｆにおいて、電圧がマイナスからプラスに変わる過程でトナーを静電潜像から引き剥がし、一定電圧(休止部)の過程でトナーを低速に動かしながらトナーを静電潜像に供給する。これによりトナーを再配置している。
【００５２】
次に、本実施形態の主な効果を実施例と比較例を用いて説明する。
【００５３】
［実施例、比較例の共通条件］
<感光体ドラム１３５>
・材料：アモルファスシリコン
・表面電位：２５０Ｖ
・線速：３８０ｍｍ/ｓｅｃ
<第１のローラ９(第１の現像ローラ)>
・直径：１０ｍｍ
・感光体ドラム１３５とのギャップ(対向箇所４７-１の距離)：１００μｍ  
・バイアス
直流電圧：１００Ｖ
交流電圧：実施例と比較例で異なる
<第２のローラ１１(第２の現像ローラ)>
・直径：１０ｍｍ
・感光体ドラム１３５とのギャップ(対向箇所４７-２の距離)：１００μｍ  
・バイアス
直流電圧：１００Ｖ
交流電圧：１．８Ｋｖｐ-ｐ、デューティ比５０%、周波数４．５ｋＨｚ
波形：ブランクパルス
<第３のローラ１３(磁気ローラ)>
・直径：２０ｍｍ
・第１のローラ９及び第２のローラ１１とのギャップ(対向箇所３７-１，３７-２の距離)：３２０μｍ  
・バイアス
直流電圧：可変
交流電圧：１．８Ｋｖｐ-ｐ、デューティ比７０%、周波数４．５ｋＨｚ
<２成分現像剤>
・トナー個数平均粒径：６μｍ
・キャリア個数平均粒径：３５μｍ
・トナー帯電量：１５μＣ/ｇ
［比較例の特有の条件］
<第１のローラ９に印加するバイアス>
・交流電圧：０ｋＶ
・波形：直流の波形
［実施例の特有の条件］
<第１のローラ９に印加するバイアス>
・交流電圧：１．８Ｋｖｐ-ｐ、デューティ比５０%、周波数４．５ｋＨｚ
・波形：連続矩形波(図５に示す波形)
実施例と比較例について、ブランクパルスの波形の条件を変えながら、ベタ画像のトナー画像とハーフ画像のトナー画像を形成する実験をした。感光体ドラム１３５の線速が３８０ｍｍ/ｓｅｃであり、高速現像にした。比較例の実験結果を図７に示し、実施例の実験結果を図８に示す。「波形」はブランクパルスの波形を示している。例えば、３on_１offは図６に示す３パルスがｏｎで、１パルスがｏｆｆの波形である。また、１on_１offは１パルスがｏｎで、１パルスがｏｆｆの波形である。
【００５４】
「ベタ画像」の欄はベタ画像においてトナー画像の後端にトナーが溜まったレベルの評価である。トナーが溜まったレベルに応じて目視により、「○」、「△」、「×」の評価をした。「×」、「△」、「○」となるにしたがってトナーの溜まりを抑制できたことを示している。
【００５５】
「ハーフ画像」の欄はハーフ画像においてトナー画像のドット間のピッチにムラが生じているレベルの評価である。ムラが生じているレベルに応じて目視により、「○」、「△」、「×」の評価をした。「×」、「△」、「○」となるにしたがってムラを抑制できたことを示している。
【００５６】
「ベタ画像」については実施例と比較例は同じ結果であった。第２のローラ１１にブランクパルスバイアスを印加している。したがって、電圧がマイナスからプラスに変わる過程でトナーを静電潜像から引き剥がし、一定電圧(休止部)の過程でトナーを低速に動かしながらトナーを静電潜像に供給して、トナーを再配置している。これにより、トナー画像の後端にトナーが溜まるのを抑制できることが分かった。
【００５７】
ブランクパルスバイアスの波形が、１０パルスがｏｎで、１パルスがｏｆｆの波形の場合、結果は「△」であった。この波形は図５に示す連続矩形波に似ており、トナーを再配置する効果が弱まっていることが分かった。なお、第２のローラ１１にブランクパルスバイアスでなく、図５に示す連続矩形波のバイアスを印加した場合についても実験をした。結果はさらに悪くなり、実施例、比較例ともに「×」となった。
【００５８】
一方、「ハーフ画像」については、実施例は比較例よりも良い結果であった。比較例では第１のローラ９に交流電圧を印加していないので、現像性が低下し、このためトナー画像のドット間のピッチに生じるムラを抑制することができなかった。実施例では第１のローラ９に交流電圧を印加することにより、現像性を向上させ、トナー画像のドット間のピッチに生じるムラを抑制することができた。
【００５９】
実施例では１パルスがｏｎで、１パルスがｏｆｆの波形の場合だけハーフ画像が「△」であった。このことからブランクパルスバイアスは現像性にも関係しており、ｏｎの比率をｏｆｆの比率よりも大きくすれば、現像性を上げる効果を有することが分かった。なお、図７及び図８には示していないが、第２のローラ１１にブランクパルスバイアスでなく、図５に示す連続矩形波のバイアスを印加した場合についても実験した。結果は実施例、比較例ともにハーフ画像が「○」となった。比較例のハーフ画像が「○」となったことから、ブランクパルスバイアスは連続矩形波のバイアスに比べて現像性を上げる効果が弱いことが分かった。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態は第１のローラ９と第２のローラ１１の役割を分担させて、第１のローラ９により現像性を上げており、第２のローラ１１によりトナーを再配置させている。したがって、現像が高速化しても、ベタ画像においてトナー画像の後端にトナーが溜まるのを抑制すること及びハーフ画像においてトナー画像のドット間のピッチのムラを抑制することを両立させることができる。よって均一なベタ画像とハーフ画像を形成することができる。
【００６１】
また、実施例において、第１のローラ用電源部６１で生成されて第１のローラ９に印加されるバイアスと第２のローラ用電源部６３で生成されて第２のローラ１１に印加されるブランクパルスバイアスは、交流電圧のデューティ比及び周波数が同じである。よって、バイアスとブランクバイアスが相互に干渉し、それらのバイアスの波形が乱れることを防止できる。
【００６２】
本実施形態はタッチダウン現像に適用した場合を説明した。これに限らず、２本の現像ローラを用いた現像であれば、タッチダウン現像以外の２成分現像及び１成分現像にも本発明を適用することができる。
【００６３】
本実施形態では画像形成装置１としてプリンタを例に説明したが、コピー機、ファクシミリ機及びこれらの機能を有する複合機にも、本実施形態を適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１  画像形成装置
９  第１のローラ
１１  第２のローラ
１３  第３のローラ
６１  第１のローラ用電源部
６３  第２のローラ用電源部
１３５  感光体ドラム(像担持体)
１４１  現像装置
【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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