(57)【要約】【課題】現像ローラと供給ローラの各々の表面が当接部において同方向に移動する現像装置を用いた場合において、現像ゴースト軽減とベタ追従性不良抑制の両立を図り、高画質、長寿命対応が可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】１つの記録材に形成する画像の画像形成動作時における画像形成開始から画像形成終了までの画像形成期間において、画像形成開始時は、現像バイアスの絶対値が供給バイアスの絶対値よりも大きく、画像形成期間の真中または後半において、現像バイアスと供給バイアスが同電位となり、その後、画像形成終了まで現像バイアスの絶対値が供給バイアスの絶対値よりも小さくなるように、現像バイアス印加部は現像剤担持体に現像バイアスを印加し、供給バイアス印加部は現像剤供給部材に供給バイアスを印加することを特徴とする。【選択図】図６
2015175993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
現像剤を担持し、現像バイアスが印加されることにより、像担持体に形成された静電潜像を現像して、現像剤像を形成する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像バイアスを印加する現像バイアス印加部と、
前記現像剤担持体に当接するように設けられ、供給バイアスが印加されることにより、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、
前記現像剤供給部材に供給バイアスを印加する供給バイアス印加部と、
を備え、
前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材が、互いが当接する当接部において同方向に移動するように構成された画像形成装置において、
１つの記録材に形成する画像の画像形成動作時における画像形成開始から画像形成終了までの画像形成期間において、
画像形成開始時は、現像バイアスの絶対値が供給バイアスの絶対値よりも大きく、前記画像形成期間の真中または後半において、現像バイアスと供給バイアスが同電位となり、その後、画像形成終了まで現像バイアスの絶対値が供給バイアスの絶対値よりも小さくなるように、前記現像バイアス印加部は前記現像剤担持体に現像バイアスを印加し、供給バイアス印加部は前記現像剤供給部材に供給バイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成期間において、
現像バイアスの大きさと供給バイアスの大きさとの差が徐々に変化するように、前記現像バイアス印加部は前記現像剤担持体に現像バイアスを印加し、供給バイアス印加部は前記現像剤供給部材に供給バイアスを印加す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】
前記画像形成期間において、
前記現像バイアス印加部は、大きさが一定の現像バイアスを前記現像剤担持体に印加し、
前記供給バイアス印加部は、絶対値の大きさが徐々に大きくなるように変化する供給バイアスを前記現像剤供給部材に印加することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成期間において、
前記供給バイアス印加部が印加する供給バイアスの単位時間当たりの変化量の極性が、現像剤の正規帯電極性と同極性であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成期間において、
前記供給バイアス印加部が印加する供給バイアスの単位時間当たりの変化量が、一定であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成期間において、
前記供給バイアス印加部が印加する供給バイアスの単位時間当たりの変化量が、少なくとも１回変化することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成期間において、
前記供給バイアス印加部が印加する供給バイアスの単位時間当たりの変化量が、段階的に変化することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
１つの記録材に形成する画像の画像形成動作における前記画像形成期間を除いた期間において、
現像バイアスと供給バイアスが同電位となるように、前記現像バイアス印加部は前記現像剤担持体に現像バイアスを印加し、供給バイアス印加部は前記現像剤供給部材に供給バイアスを印加する期間を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
連続的に複数の記録材に画像を形成する場合における、第１の記録材に形成する画像の画像形成動作時における画像形成終了から、第１の記録材に続く第２の記録材に形成する画像の画像形成動作時における画像形成開始までの期間において、
前記供給バイアス印加部は、現像バイアスに対する供給バイアスの大きさの極性が現像剤の正規帯電極性とは逆極性となる大きさの供給バイアスを印加する期間を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
現像剤を担持し、現像バイアスが印加されることにより、像担持体に形成された静電潜像を現像して、現像剤像を形成する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像バイアスを印加する現像バイアス印加部と、
前記現像剤担持体に当接するように設けられ、供給バイアスが印加されることにより、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、
前記現像剤供給部材に供給バイアスを印加する供給バイアス印加部と、
を備え、
前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材が、互いが当接する当接部において同方向に移動するように構成された画像形成装置において、
１つの記録材に形成する画像の画像形成動作時における画像形成開始から画像形成終了までの画像形成期間において、
前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との当接部における現像剤に対し、該現像剤を前記現像剤供給部材から前記現像剤担持体に向かわせる付勢力が、徐々に大きくなって作用するように、前記現像バイアス印加部は前記現像剤担持体に現像バイアスを印加し、供給バイアス印加部は前記現像剤供給部材に供給バイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像剤担持体に当接するように設けられ、前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤量規制部材をさらに備え、
前記現像剤量規制部材は、自由端の先端に所定の大きさの曲率を有しており、該所定の大きさの曲率を有する部分が、前記現像剤担持体に当接するように構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記供給バイアス印加部は、前記像担持体に印加される帯電バイアスの電源からバイポーラトランジスタを介して分圧したバイアスを印加することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置あるいは静電記録装置（以下、画像形成装置）は、非磁性１成分トナーを用いて静電潜像を可視化するための現像装置を備えている。現像装置としては、従来から、トナーを担持搬送する現像剤担持体としての現像ローラと、現像ローラの周囲に配置され現像ローラにトナーを供給する現像剤供給部材としての供給ローラと、を備えたものが知られている。この現像装置においては、供給ローラと現像ローラとの機械的摺擦によりトナーが摩擦帯電されながら現像ローラに供給される。供給されたトナーは、現像剤規制部材によって、現像ローラ上のトナー層厚が一定量に規制された後、静電潜像担持体である感光体ドラムとの近接領域である現像領域に搬送され、静電潜像をトナー像として可視化する。
現像領域で現像に使用されずに現像ローラ上に残留するトナー（以下、「現像残トナー」という）は、供給ローラとの当接部で供給ローラと現像ローラとの機械的摺擦により現像ローラ上から掻き取られる。それと同時に、供給ローラから現像ローラに対してトナーが供給される。一方、掻き取られたトナーは、供給ローラ内部及びその周囲のトナーと混合される。
従来、このような現像装置において画像形成中の印字パターンによっては、背景色のハーフトーン濃度と、ベタ印字直後のハーフトーン濃度とが異なる現象（以下、「現像ゴースト」という）が発生する場合があった。現像ゴーストは印字パターンの違いによるトナー帯電量の差に依って発生し、供給ローラの掻き取り性能が低い場合に発生しやすい。
特に特許文献１のように現像ローラと供給ローラの各々の表面が当接部において同方向に回転するような現像装置（以下、ウィズ現像装置）においては、供給ローラの機械的剥ぎ取りが弱いために顕著に現像ゴーストが発生する場合があった。
ところで、画像先端部とそれ以降の濃度ムラを軽減するために、特許文献２に示すように現像ローラの印字準備動作後の最初の用紙１ページ分の現像の前半部と後半部で現像ローラと供給ローラそれぞれに印加するバイアスを変更している例がある。特許文献２の課題は、印字準備動作後の最初の用紙１ページ分において、特に画像先端から現像ローラ一周の濃度が高くなり、それ以降で薄くなる現象である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２２８５８４号公報
【特許文献２】特許第５０６２１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１のようなウィズ現像装置において発生する課題は、現像ローラから現像されるトナー量が白後に対して相対的に多くなり、黒後の方が濃度が濃くなる現像ゴースト（以下、「現像ポジゴースト」）であった。このウィズ現像装置の現像ポジゴーストという課題に対して、特許文献２のバイアス制御を行っても、悪いレベルの現像ゴーストが発生する場合があり、課題は解消されなかった。具体的には、特許文献２に示す濃度ムラが発生する条件である現像ローラの印字準備動作後の最初の用紙一枚目だけでなく、連続プリントの二枚目以降においても悪いレベルの現像ポジゴーストが発生するという違いがあった。
この違いは、特許文献２の現像装置における課題が、供給ローラ５から現像ローラ４へ
のトナー供給量ムラが原因である一方、ウィズ現像装置における現像ポジゴーストの課題は、現像残トナーを機械的に剥ぎ取る力が弱いことが原因であることに起因する。具体的には、特許文献２の場合には、印字準備動作後の最初の用紙であるかどうかという条件によってトナー供給ムラのレベルが影響を受けている。一方のウィズ現像装置においては、そのような条件に関わらず、現像残トナーを機械的に剥ぎ取る力が弱いため、連続プリントの二枚目以降においても悪いレベルの現像ポジゴーストが発生するのである。
以上より、特許文献２の濃度ムラとウィズ現像装置における現像ポジゴーストの課題は、発生現象、発生条件、そして発生原因も異なるものである。
このウィズ現像装置に対して、供給ローラの機械的剥ぎ取り力を強めるという対応を行うと、現像ゴーストが軽減するものの、現像ローラと供給ローラとの間の機械的摺擦が増加するため、トナー劣化が促進される。トナー劣化、すなわちトナーの表面における外添剤の遊離・埋没が促進されると、凝集度の増加や帯電性能の低下を招き、現像ローラ表面にトナーが融着するトナーフィルミングなどの問題が発生し、現像装置の長寿命化が妨げられる。そのため、機械的摺擦を高める以外の方法で、現像ゴーストの発生を抑制することが求められる。
また、現像ローラと供給ローラとの間のバイアスを変更し、静電的な力によって現像ローラ上の現像残トナーを剥ぎ取るように制御し、現像ゴーストの発生を抑制する対応が考えられる。しかしながら、ウィズ現像装置においては現像ローラと供給ローラの表面が互いに同方向に回転しているために現像ローラと供給ローラとの互いの摺擦による機械的な供給力も弱い。そのため現像残トナーを剥ぎ取るようなバイアスを印加すると、全ベタ画像のような高印字の印刷が行われた場合に、トナー供給量が不足することによる画像抜け（以下、「ベタ追従性不良」）が発生する場合があった。
【０００５】
本発明の目的は、現像ローラと供給ローラの各々の表面が当接部において同方向に移動する現像装置を用いた場合において、現像ゴースト軽減とベタ追従性不良抑制の両立を図り、高画質、長寿命対応が可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
現像剤を担持し、現像バイアスが印加されることにより、像担持体に形成された静電潜像を現像して、現像剤像を形成する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像バイアスを印加する現像バイアス印加部と、
前記現像剤担持体に当接するように設けられ、供給バイアスが印加されることにより、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、
前記現像剤供給部材に供給バイアスを印加する供給バイアス印加部と、
を備え、
前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材が、互いが当接する当接部において同方向に移動するように構成された画像形成装置において、
１つの記録材に形成する画像の画像形成動作時における画像形成開始から画像形成終了までの画像形成期間において、
画像形成開始時は、現像バイアスの絶対値が供給バイアスの絶対値よりも大きく、前記画像形成期間の真中または後半において、現像バイアスと供給バイアスが同電位となり、その後、画像形成終了まで現像バイアスの絶対値が供給バイアスの絶対値よりも小さくなるように、前記現像バイアス印加部は前記現像剤担持体に現像バイアスを印加し、供給バイアス印加部は前記現像剤供給部材に供給バイアスを印加することを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
現像剤を担持し、現像バイアスが印加されることにより、像担持体に形成された静電潜像を現像して、現像剤像を形成する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像バイアスを印加する現像バイアス印加部と、
前記現像剤担持体に当接するように設けられ、供給バイアスが印加されることにより、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、
前記現像剤供給部材に供給バイアスを印加する供給バイアス印加部と、
を備え、
前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材が、互いが当接する当接部において同方向に移動するように構成された画像形成装置において、
１つの記録材に形成する画像の画像形成動作時における画像形成開始から画像形成終了までの画像形成期間において、
前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との当接部における現像剤に対し、該現像剤を前記現像剤供給部材から前記現像剤担持体に向かわせる付勢力が、徐々に大きくなって作用するように、前記現像バイアス印加部は前記現像剤担持体に現像バイアスを印加し、供給バイアス印加部は前記現像剤供給部材に供給バイアスを印加することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、現像ローラと供給ローラの各々の表面が当接部において同方向に移動する現像装置を用いた場合に発生する現像ゴーストの軽減とベタ追従性不良防止の両立が可能となる。これにより、高画質で長寿命対応が可能な画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に係る画像形成装置の概略断面図
【図２】本発明の実施例におけるプロセスカートリッジの概略断面図
【図３】本発明の実施例１における電圧制御のタイミングチャート
【図４】本発明の実施例１における電圧制御の変形例のタイミングチャート
【図５】本発明の実施例１における電圧制御の変形例のタイミングチャート
【図６】本発明の実施例２における電圧制御のタイミングチャート
【図７】バイアスの電位差とトナー付勢力の関係を説明する模式図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１０】
＜実施例＞
［画像形成装置］
図１を参照して、本発明の実施例に係る電子写真画像形成装置（画像形成装置）の全体構成について説明する。図１は、本実施例に係る画像形成装置１００の模式的断面図である。本実施例では、画像形成装置の一例として、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザービームプリンタに本発明を適用した場合について説明する。画像形成装置１００は、画像情報に従って、記録材（例えば、記録用紙、プラスチックシート、布など）にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置本体に接続された画像読み取り装置、或いは画像形成装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器から、画像形成装置本体に入力される。
【００１１】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部としてのプロセスカートリッジ７が、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施例では、画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、鉛直方向と交差する方向に一列に配置されている。また、各色用
のプロセスカートリッジ７は全て同一形状を有しており、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。なお、使用頻度の高いブラック用のプロセスカートリッジを、他のプロセスカートリッジよりも大型とする構成としてもよい。
【００１２】
プロセスカートリッジ７は、画像形成装置本体（以下、装置本体）に設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、装置本体に着脱可能となっている。ここで、装置本体とは、画像形成装置１００の構成から少なくともプロセスカートリッジ７を除いた装置構成部分のことである。なお、現像装置３が単独で装置本体に着脱可能な構成としても良く、その場合は、画像形成装置１００の構成から現像装置３を除いた装置構成部分を装置本体とする場合がある。
【００１３】
感光体ドラム（像担持体）１は、図示しない駆動手段（駆動源）により回転駆動される。感光体ドラム１の周囲にはスキャナユニット（露光装置）３０が配置されている。スキャナユニット３０は、画像情報に基づきレーザを照射して感光体ドラム１上に静電像（静電潜像）を形成する露光手段である。レーザ露光の書き出しは、主走査方向（記録材１２の搬送方向と直交する方向）では、走査ラインごとにＢＤと呼ばれるポリゴンスキャナ内の位置信号から行われる。一方で、副走査方向（記録材１２の搬送方向）では、記録材１２搬送路内のスイッチ（不図示）を起点とするＴОＰ信号から所定の時間だけ遅延させて行われる。これにより、４つのプロセスステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいて、常に感光体ドラム１上の同じ位置に対してレーザ露光を行うことができる。
【００１４】
４個の感光体ドラム１に対向して、感光体ドラム１上のトナー像（現像剤像）を記録材１２に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト３１が配置されている。中間転写体としての無端状のベルトで形成された中間転写ベルト３１は、全ての感光体ドラム１に当接し、図示矢印Ｂ方向（反時計方向）に循環移動（回転）する。中間転写ベルト３１の内周面側には、各感光体ドラム１に対向するように、一次転写手段としての４個の一次転写ローラ３２が並設されている。そして、一次転写ローラ３２に、図示しない一次転写バイアス印加手段としての一次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト３１上に転写（一次転写）される。
【００１５】
また、中間転写ベルト３１の外周面側において二次転写手段としての二次転写ローラ３３が配置されている。そして、二次転写ローラ３３に、図示しない二次転写バイアス印加手段としての二次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト３１上のトナー像が記録材１２に転写（二次転写）される。例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて順次に行われ、中間転写ベルト３１上に各色のトナー像が順次に重ね合わせて一次転写される。その後、中間転写ベルト３１の移動と同期が取られて記録材１２が二次転写部へと搬送される。そして、記録材１２を介して中間転写ベルト３１に当接している二次転写ローラ３３の作用によって、中間転写ベルト３１上の４色トナー像は、一括して記録材１２上に二次転写される。
【００１６】
トナー像が転写された記録材１２は、定着手段としての定着装置３４に搬送される。定着装置３４において記録材１２に熱および圧力を加えられることで、記録材１２にトナー像が定着される。その後、トナー像が定着された記録材１２は、装置本体上面に設けられた排紙トレーに排出される。
【００１７】
［プロセスカートリッジ］
図２を参照して、本実施例に係る画像形成装置１００に装着されるプロセスカートリッ
ジ７の全体構成について説明する。図２は、本実施例におけるプロセスカートリッジ７の感光体ドラム１の長手方向（回転軸線方向）に垂直な断面を模式的に示す断面（主断面）図である。尚、本実施例では、収容している現像剤の種類（色）を除いて、各色用のプロセスカートリッジ７の構成および動作は実質的に同一である。
【００１８】
プロセスカートリッジ７は、感光体ドラム１等を備えた感光体ユニット１３と、現像ローラ４等を備えた現像ユニット３とを有する。感光体ユニット１３には、図示しない軸受を介して感光体ドラム１が回転可能に取り付けられている。感光体ドラム１は、感光体ドラム駆動手段アとしての駆動モータの駆動力を受けることによって、画像形成動作に応じて図示矢印Ａ方向に回転駆動される。また、感光体ユニット１３には、感光体ドラム１の周面上に接触するように、帯電ローラ２、クリーニング部材６が配置されている。帯電ローラ２には、図示しない帯電バイアス印加手段としての帯電バイアス電源（高圧電源）から、感光体ドラム１上に任意の電荷を載せられるのに十分なバイアスが印加される。本実施例では、感光体ドラム１上の電位（帯電電位：Ｖｄ）が−５００Ｖとなるように印加するバイアスを設定した。帯電ローラ２によって帯電された感光体ドラム１上には、スキャナユニット３０から画像情報に基づきレーザ１１が照射され、感光体ドラム１上に静電像（静電潜像）が形成される。
【００１９】
一方、現像ユニット３は、現像室１８ａと現像剤収容室１８ｂとを有し、現像剤収容室１８ｂは現像室１８ａの下方に配置されている。現像剤収容室１８ｂの内部には、現像剤としてのトナー１０が収容されている。また、現像剤収容室１８ｂには、このトナー１０を現像室１８ａに搬送するための現像剤搬送部材２２が設けられており、図中矢印Ｇの方向へ回転することによってトナーを現像室１８ａへと搬送している。なお、本実施例では、トナー１０として正規帯電極性が負極性のものを用いており、以下の説明は、負帯電性トナーを用いた場合を前提としている。ただし、本発明で用いることができるトナーは負帯電性トナーに限定されるものではなく、装置構成によっては正規帯電極性が正極性のトナーを用いてもよい。
【００２０】
現像室１８ａには、感光体ドラム１と接触し、現像駆動手段イとしての駆動モータの駆動力を受けることによって図示矢印Ｄ方向に回転する現像剤担持体としての現像ローラ４が設けられている。本実施例では、現像ローラ４と感光体ドラム１とは、対向部（接触部）において互いの表面が同方向に移動するようにそれぞれ回転する。
【００２１】
現像室１８ａにはさらに、図示矢印Ｅ方向に回転するトナー供給ローラ（以下、供給ローラ）５と、トナー量規制部材（以下、規制部材）８が配置されている。供給ローラ（現像剤供給部材）５は、現像剤収容室１８ｂから搬送されたトナーを現像ローラ４に供給するためのローラであり、規制部材８は、供給ローラ５によって供給された現像ローラ４上のトナーのコート量規制及び電荷付与を行う。供給ローラ５と現像ローラ４は、ニップ部を形成するように互いに当接するとともに、当接部において互いの表面が同方向に移動するようにそれぞれ回転する。
【００２２】
次に、現像ローラ４、供給ローラ５、規制ブレード（現像剤量規制部材）８の構成について詳細に説明する。
現像ローラ４は、φ１５ｍｍであって、φ６ｍｍの導電性の芯金上にシリコーンゴムを基層とし、その上にウレタンゴムを表層として形成したものを用いている。なお、現像ローラ４の体積抵抗としては１０Ｅ４〜１０Ｅ１２Ωの抵抗のものを用いることができる。
【００２３】
供給ローラ５は、φ１５ｍｍであって、φ６ｍｍの導電性芯金の外周に発泡体層を形成した導電性の弾性スポンジローラであり、その体積抵抗としては１０Ｅ４〜１０Ｅ８Ωのものを用いることができる。本実施例で用いた供給ローラ５の抵抗値は、４×１０＾６Ω
、硬度が２００ｇｆのものを用いた。なお、本実施例における供給ローラ８の硬度は、長手幅５０ｍｍの平板を供給ローラ５の表面から１ｍｍ侵入させたときの荷重を測定した値である。
【００２４】
規制ブレード８は、厚さ０．１ｍｍの金属性のＳＵＳ板金であり、現像ローラ４に対して自由端が現像ローラ回転方向の上流側になるように接触配置されている。本実施例で用いた規制ブレード８はＳＵＳ板金の先端をＤローラ当接面側から切断加工したものを用いた。現像ローラ先端部分は切断加工により切断方向に曲がっており、曲率半径Ｒに相当する先端の曲がり量は０．０２ｍｍである。
【００２５】
現像ローラ４には、現像ローラバイアス印加手段（現像バイアス印加部）としての現像ローラバイアス電源（高圧電源）４０から、感光体ドラム１上の静電潜像をトナー像として現像、可視化するのに十分なバイアスが印加される。また、供給ローラ５には、供給ローラバイアス印加手段（供給バイアス印加部）としての供給ローラバイアス電源（高圧電源）５０からバイアスが印加される。供給ローラバイアス電源５０は、帯電バイアスの高圧電源から高速のバイポーラトランジスタを介して分圧した電圧を印加する高圧構成となっている。このような高圧構成とすることで、供給ローラバイアスを高速でスイッチング可能となる。これにより、画像形成装置のプリント速度が高速となった場合においても、供給バイアスをプリント速度に追従して変動させることができる。本実施例における現像バイアスと供給バイアスの値については後述する。
【００２６】
この際、供給ローラ５に印加するバイアスの値から現像ローラ４に印加するバイアスの値を引いた値が、トナーの正規帯電極性と同極性の場合、供給ローラ５と現像ローラ４の当接部のトナーには供給ローラ５から現像ローラ４へ付勢される方向の力が働く。逆に、供給ローラ５に印加するバイアスの値から現像ローラ４に印加するバイアスの値を引いた値が、トナーの正規帯電極性と逆極性の場合には、トナーに現像ローラ４から供給ローラ５に付勢する力が働く。例えば、現像バイアスが−４００Ｖ、供給バイアスが−５００Ｖならば、その差は−１００Ｖとなり供給ローラ５から現像ローラ４にトナーが付勢される。トナーに働く付勢力の詳細については後述する。
【００２７】
供給ローラ５によって現像ローラ４に供給されたトナーは、現像ローラ４の矢印Ｄ方向への回転によって、規制部材８と現像ローラ４との接触当接部へ進入する。接触当接部に侵入したトナーは、現像ローラ４の表面と規制部材８との摺擦により摩擦帯電され、電荷を付与されると同時にその層厚が規制される。層厚が規制された現像ローラ４上のトナーは、現像ローラ４の回転により、感光体ドラム１との対向部に搬送され、感光体ドラム１上の静電潜像をトナー像として現像、可視化する。
【００２８】
現像ローラ４上の現像領域で現像に使用されずに残留するトナー（以下、「現像残トナー」）は、現像ローラ４の回転によって供給ローラ５との接触当接部へ進入する。現像残トナーの一部は、現像ローラ４と供給ローラ５との機械的摺擦および現像ローラ４と供給ローラ５との間の電位差によって供給ローラ５に回収され、供給ローラ５内のトナー及び周囲のトナーと混合される。一方、供給ローラ５に回収されず現像ローラ４上に残留したトナーは、供給ローラ５との摺擦によって電荷付与されつつ、供給ローラ５から新たに供給されたトナー混合される。
【００２９】
［トナーに働く付勢力］
図７を参照して、供給ローラ５と現像ローラ４の当接部のトナーに作用する付勢力について説明する。図７は、縦軸を電位、横軸を時間とし、変化する供給ローラバイアスと現像ローラバイアスの種々のパターン（ａ）〜（ｆ）を示している。上述したように、供給ローラ５と現像ローラ４の当接部のトナーには、供給ローラ５に印加するバイアスと現像
ローラ４に印加するバイアスの大小関係に応じて、トナーを供給ローラ５と現像ローラ４のいずれかの側に付勢する力が働く。
【００３０】
［［バイアスの電位差が一定の場合］］
トナーに働く付勢力の方向が供給ローラ５と現像ローラ４のいずれの方向となるかは、供給ローラ５に印加するバイアスの値から現像ローラ４に印加するバイアスの値を引いた値の極性によって決まる。すなわち、現像ローラバイアスの電位に対する供給ローラバイアスの電位の差が、どちらの極性で形成されているかにより、トナーを付勢する方向が決まる。このバイアス電位差の極性がトナーの正規帯電極性と同極性の場合、トナーを供給ローラ５から現像ローラ４側に付勢する力が当接部のトナーに働く（パターン（ｂ））。逆に、バイアス電位差の極性がトナーの正規帯電極性と逆極性の場合、トナーを現像ローラ４から供給ローラ５側に付勢する力が当接部のトナーに働く（パターン（ａ））。
【００３１】
具体的には、図７のパターン（ａ）のように、現像ローラバイアスが−４００Ｖ、供給ローラバイアスが−３００Ｖの場合、バイアス電位差は（−３００Ｖ）−（−４００Ｖ）＝＋１００Ｖとなり、その極性はプラスとなる。トナーの正規帯電極性がマイナスの場合、バイアス電位差の極性はトナーの正規帯電極性と逆極性となるため、トナーには現像ローラ４から供給ローラ５側に付勢する力が働くことになる。
【００３２】
一方、図７のパターン（ｂ）のように、現像ローラバイアスが−４００Ｖ、供給ローラバイアスが−５００Ｖの場合、バイアス電位差は（−５００Ｖ）−（−４００Ｖ）＝−１００Ｖとなり、その極性はマイナスとなる。トナーの正規帯電極性がマイナスの場合、バイアス電位差の極性はトナーの正規帯電極性と同極性となるため、トナーには供給ローラ５から現像ローラ４側に付勢する力が働くことになる。
【００３３】
また、トナーに働く付勢力の大きさは、供給ローラ５と現像ローラ４のバイアス電位差が大きいほど大きくなる。当接部のトナーには、トナーを供給ローラ５側に付勢する力と現像ローラ４側に付勢する力の両方が作用しており、バイアス電位差は両方の力の大きさの差を表している。すなわち、トナーに作用する力において、トナーを供給ローラ５側に付勢する力と現像ローラ４側に付勢する力のどちらがより支配的なのかが、供給ローラ５と現像ローラ４の電位差の極性と大きさとによって決まるということである。したがって、電位差がゼロのときは、上記２つの付勢力が拮抗した状態であり、結果としてトナーに働く付勢力がゼロになる。
【００３４】
［［バイアス電位差が変化する場合］］
上記現象は、印加されるそれぞれのバイアスの値が一定の場合、すなわちバイアス電位差が一定の場合に生じるものである。一方、バイアスの値が変化することによりバイアス電位差が変化する場合（バイアス電位差が変化している間）は、バイアス電位差の変化の仕方に応じて、トナーに作用する付勢力の方向が変化する。
【００３５】
例えば、バイアス電位差を、トナーを供給ローラ５から現像ローラ４へ付勢する力が強まる大きさに徐々に変化させた場合、供給ローラ５内のトナーに対しては、供給ローラ５内に保持す力が弱まっていき、現像ローラ４へ供給される力が強まっていく。これに伴って、供給ローラ５内および表面に存在するトナーのうち、電位差に対する応答性の高いトナーから徐々に現像ローラ４へ供給されるようになる。すなわち、バイアス電位差が、その極性によって方向が決まる付勢力の大きさを減少させるように変化する場合には、その極性によって決まる方向とは逆方向の付勢力が、その時点におけるバイアス電位差の極性及び大きさにかかわらず、支配的な状態となる。その結果、トナーに働く付勢力の方向が逆転する（パターン（ｃ）、（ｄ））。
【００３６】
図７のパターン（ｃ）のように、現像ローラバイアスが−４００Ｖの一定値であるのに対し、供給ローラバイアスが所定の時間の間に−３００Ｖから−３５０Ｖに変化した場合、バイアス電位差は＋１００Ｖから＋５０Ｖに変化する。すなわち、バイアス電位差（供給バイアスの大きさ）は、時間経過とともに−５０Ｖ変化したことになり、単位時間当たりの変化量（傾き）の極性は、マイナスとなる。その変化の仕方は、トナーの正規帯電極性がマイナスとした場合、トナーとは逆極性のプラス極性による現像ローラ４から供給ローラ５の方向にトナーを付勢する付勢力の大きさを、徐々に減少させる変化となる。したがって、バイアス電位差が変化している間にトナーに作用する力は、プラス極性により決まる方向とは逆の方向、すなわち、マイナス極性による供給ローラ５から現像ローラ４の方向にトナーを付勢する付勢力が支配的な状態となる。その結果、バイアス電位差の極性がプラスであるにもかかわらず、マイナス極性による方向の付勢力がトナーに働くようになる。
【００３７】
同様に、図７のパターン（ｄ）のように、現像ローラバイアスが−４００Ｖの一定値であるのに対し、供給ローラバイアスが所定の時間の間に−５００Ｖから−４５０Ｖに変化した場合、バイアス電位差は−１００Ｖから−５０Ｖに変化する。すなわち、バイアス電位差（供給バイアスの大きさ）は、時間経過とともに＋５０Ｖ変化したことになり、単位時間当たりの変化量（傾き）の極性は、プラスとなる。その変化の仕方は、トナーの正規帯電極性がマイナスとした場合、トナーと同極性のマイナス極性による供給ローラ５から現像ローラ４の方向にトナーを付勢する付勢力の大きさを、徐々に減少させる変化となる。したがって、バイアス電位差が変化している間にトナーに作用する力は、マイナス極性により決まる方向とは逆の方向、すなわち、プラス極性による現像ローラ４から供給ローラ５の方向にトナーを付勢する付勢力が支配的な状態となる。その結果、バイアス電位差の極性がマイナスであるにもかかわらず、プラス極性による方向の付勢力がトナーに働くようになる。
【００３８】
一方、バイアス電位差が、その極性によって方向が決まる付勢力の大きさを増大させるように変化する場合には、当該付勢力がさらに支配的となり、トナーに作用する付勢力の方向は変化せず、維持される（パターン（ｅ）、（ｆ））。
【００３９】
図７のパターン（ｅ）のように、現像ローラバイアスが−４００Ｖの一定値であるのに対し、供給ローラバイアスが所定の時間の間に−３５０Ｖから−３００Ｖに変化した場合、バイアス電位差は＋５０Ｖから＋１００Ｖに変化する。すなわち、バイアス電位差（供給バイアスの大きさ）は、時間経過とともに＋５０Ｖ変化したことになり、単位時間当たりの変化量（傾き）の極性は、プラスとなる。その変化の仕方は、トナーの正規帯電極性がマイナスとした場合、トナーとは逆極性のプラス極性による現像ローラ４から供給ローラ５の方向にトナーを付勢する付勢力の大きさを、徐々に増大させる変化となる。したがって、バイアス電位差が変化している間にトナーに作用する力は、プラス極性により決まるトナーの付勢方向を維持するとともに、その付勢力がより支配的となる。
【００４０】
同様に、図７のパターン（ｆ）のように、現像ローラバイアスが−４００Ｖの一定値であるのに対し、供給ローラバイアスが所定の時間の間に−５００Ｖから−４５０Ｖに変化した場合、バイアス電位差は−５０Ｖから−１００Ｖに変化する。すなわち、バイアス電位差（供給バイアスの大きさ）は、時間経過とともに−５０Ｖ変化したことになり、単位時間当たりの変化量（傾き）の極性は、マイナスとなる。その変化の仕方は、トナーの正規帯電極性がマイナスとした場合、トナーと同極性のマイナス極性による供給ローラ５から現像ローラ４の方向にトナーを付勢する付勢力の大きさを、徐々に増大させる変化となる。したがって、バイアス電位差が変化している間にトナーに作用する力は、マイナス極性により決まるトナーの付勢方向を維持するとともに、その付勢力がより支配的となる。
【００４１】
［現像ゴースト発生メカニズム］
次に現像ゴーストの発生メカニズムについて説明する。現像ゴーストは、現像ローラ４上のトナーをほぼ全て現像した一周後の現像ローラ上のトナー（以下、「黒後」）の帯電量と、非印字部における現像ローラ上のトナー（以下、「白後」）の帯電量が異なることが原因で発生する。白後と黒後のトナー帯電量が異なるのは、それぞれの摩擦帯電回数の違いに起因する。黒後の現像ローラ４上のトナーは、現像ローラ４上のトナーがその都度消費されるために、規制ブレード８と供給ローラ５で一度だけ摩擦帯電された帯電量となる。一方、白後では、あらかじめ帯電された現像残トナーに対して、供給ローラ５と現像ローラ４との間の摩擦帯電と規制ブレード８による摩擦帯電が加わる。この摩擦帯電回数の違いにより、白後のトナー帯電量は黒後のトナー帯電量と比較して高くなりやすい。
【００４２】
本実施例で現像ゴーストレベルの判定に用いた画像パターンは、ベタのパッチ画像の、現像ローラ一周後にＸ−Ｒｉｔｅ製ＳＰＥＣＴＯＲＤＥＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲ  ５００による測定濃度が０．６となる一面ハーフトーンの画像を印字したパターンである。本画像パターンにおけるベタのパッチ画像を印字した現像ローラ一周後のハーフトーン、つまり黒後に対応する位置では、現像ローラ上のトナーの帯電量が相対的に低い。従って、現像γ特性から、ハーフトーン部において現像ローラから現像されるトナー量が白後に対して相対的に多くなり、黒後の方が濃度が濃くなる現像ゴースト（以下、「現像ポジゴースト」）が発生する。
【００４３】
以上のメカニズムより、現像ゴーストを良化させるためには、供給ローラ５で剥ぎ取って回収する現像残トナー量を多くすることができれば、白後と黒後のトナー帯電量を近づけることができる。白後と黒後のトナー帯電量を近づけることができれば、現像ゴーストを良化させることができる。
【００４４】
ここで、本実施例で用いるウィズ現像装置では、現像ローラ４と供給ローラ５の表面が互いに逆方向に回転する現像装置（以下、「カウンター現像装置」）に対して、現像残トナーを機械的に剥ぎ取って回収する力が弱いため、現像残トナーが多量に残る。現像残トナーが多量に残ると、白後のトリボが高くなりやすい。このウィズ現像装置に対して、供給ローラの機械的剥ぎ取り力を強めるという対応を行うと、現像ゴーストが軽減するものの、現像ローラと供給ローラとの間の機械的摺擦が増加するため、トナー劣化が促進される。トナー劣化、すなわちトナーの表面における外添剤の遊離・埋没が促進されると、凝集度の増加や帯電性能の低下を招き、現像ローラ表面にトナーが融着するトナーフィルミングなどの問題が発生し、現像装置の長寿命化が妨げられる。そのため、機械的摺擦を高める以外の方法で、現像ゴーストの発生を抑制することが求められる。
【００４５】
また、現像ローラと供給ローラとの間のバイアスを変更し、静電的な力によって現像ローラ上の現像残トナーを剥ぎ取るように制御し、現像ゴーストの発生を抑制する対応が考えられる。しかしながら、ウィズ現像装置においては現像ローラと供給ローラの表面が互いに同方向に回転しているために現像ローラと供給ローラとの互いの摺擦による機械的な供給力も弱い。そのため現像残トナーを剥ぎ取るようなバイアスを印加すると、全ベタ画像のような高印字の印刷が行われた場合に、トナー供給量が不足することによる画像抜け（以下、「ベタ追従性不良」）が発生する場合があった。
【００４６】
以上のことを鑑みると、ベタ追従性不良を防止しつつ、かつ現像残トナーの供給ローラ５への回収量を増加させることによって現像ゴーストの発生を軽減する方法が必要である。本実施例では、現像ローラ４と供給ローラ５との間の電位差制御を行うことによってこれを達成した。以下の実施例にて、制御の詳細とその効果について比較例を用いながら説明する。
【００４７】
（実施例１）
［供給ローラバイアス制御］
本発明の実施例１における現像ローラ４と供給ローラ５間のバイアス制御について、図３を用いて説明する。図３は、複数枚連続プリントを行った場合（ここでは二枚）のバイアス制御を実施例１と比較例とを比較して示したタイミングチャートである。
【００４８】
ここで、タイミングチャート内の各タイミングについて詳しく説明する。以下の各タイミングは、１枚の記録材のプリント中（画像形成動作時）におけるそれぞれのタイミングである。
「現像駆動開始」タイミングとは、現像ローラ４及び供給ローラ５が現像駆動手段イとしての駆動モータの駆動力を受け回転を開始したタイミングである。
「画像形成開始」タイミングとは、副走査方向のレーザ露光の書き出しタイミングである。
「画像形成終了」タイミングとは、副走査方向のレーザ露光が終了するタイミングとしている。
「現像駆動停止」タイミングとは、現像駆動手段イとしての駆動モータの駆動力が停止し、現像ローラ４および供給ローラ５の回転が停止するタイミングである。
【００４９】
ただし、上記各タイミングは、１枚の記録材のプリント（画像形成動作）中で完結する範囲であれば、上記に限られるものではない。例えば、「画像形成開始」タイミングを副走査方向のレーザ露光の書き出しタイミングより所定の時間（所定期間）だけ前に設定してもよい。また、「画像形成終了」タイミングについても、例えばレーザ露光終了タイミングより所定の時間だけ後に設定してもよい。現像装置および画像形成装置の構成に応じて最適になるよう変更して良い。
【００５０】
現像ローラ４に印加するバイアスは、「現像駆動開始」から「現像駆動終了」まで一定のバイアスであり、本実施例では−４００Ｖを印加する。なお、現像バイアスは必ずしも一定に制御する必要はない。また、本実施例では供給ローラ５に印加するバイアスは、「現像駆動開始」から「画像形成開始」までの間（以下、「前回転」）では、現像ローラ４と供給ローラ５との電位差は同電位に制御してある。
【００５１】
なお、前回転時のバイアス制御については、トナーが現像ローラ４から供給ローラ５へと付勢される方向に制御すると、前回転中に現像ローラ５上のトナーを剥ぎ取り回収する量が増加する。よって、画像先端付近の現像ゴーストが、本実施例の同電位に対して、更に良化する効果が得られる。また、前回転時のバイアス制御を、供給ローラ５から現像ローラ４へと付勢される方向になるバイアスにしても、後述する比較例１−１における供給側の固定バイアスに対して現像ゴーストが良化する効果は得られる。
【００５２】
また、本実施例では連続プリント時のメディア間（以下、「紙間」）についても、現像ローラ４と供給ローラ５との電位差は同電位に制御してある。すなわち、連続的に複数の記録材に画像を形成する場合において、先行の記録材の画像形成動作時における画像形成終了時から後続の記録材における画像形成動作時の画像形成開始時までの期間、現像バイアスと供給バイアスを同電位に制御する。
【００５３】
なお、紙間におけるバイアス制御については、トナーが現像ローラ４から供給ローラ５へと付勢される方向に制御すると、紙間で現像ローラ５上のトナーを剥ぎ取り回収する量が増加する。よって二枚目以降の画像先端の現像ゴーストが本実施例の同電位に対して、更に良化する効果が得られる。制御の具体例を、図５に示す。図５（ａ）は、図７のパターン（ａ）に対応する。また図５（ｂ）は、図７のパターン（ｄ）、（ｅ）の組み合わせに対応する。図５に示すものに限られず、図７のパターン（ａ）、（ｄ）、（ｅ）を種々
組み合わせた制御を行ってよい。
【００５４】
また、紙間のバイアス制御を、供給ローラ５から現像ローラ４へと付勢される方向になるバイアスにしても、後述する比較例１−１における固定バイアスに対して現像ゴーストが良化する効果は得られる。制御の具体例は、図示は省略するが、図７のパターン（ｂ）、（ｃ）、（ｆ）、あるいはこれらを種々組み合わせた制御を行ってよい。
【００５５】
次に一枚の画像形成中における供給バイアス制御について説明する。「画像形成開始」から「画像形成終了」までの間では、供給ローラ５に印加するバイアスに傾きを持たせ、トナーが供給ローラ５から現像ローラ４へ付勢される方向に徐々に大きくする制御を行う。また、本実施例では、一枚の画像形成の期間中に、供給バイアスと現像バイアスの絶対値の大小関係が逆転する位置、すなわち、現像バイアスと供給バイアスが同電位となる位置を設けている。この現像バイアスと供給バイアスの同電位位置は、画像の搬送方向の中央部（画像形成期間の真中、あるいは記録材の搬送方向の中央、真中）か、中央部より後方の後端からＸの距離とする。本実施例では画像の搬送方向の中央部とした。すなわち、本実施例の供給バイアス制御は、現像バイアスと供給バイアスが同電位となる位置を境目として図７のパターン（ｃ）、（ｆ）の組み合わせた制御となる。このような制御は、画像の先端から後端に向かって、供給ローラ５のトナー保持力を少しずつ弱めるような制御である。この制御により、供給ローラ５が画像前半部において剥ぎ取り回収バイアスで多量に保持したトナーを画像後端に対して放出するような作用が得られる。この作用により、画像先端から後端まで一定値の剥ぎ取り回収バイアスを印加した場合に比較して、現像ローラ４に対して画像後端まで安定したトナー供給量を確保することができる。
【００５６】
また、画像後半部においては、現像ローラ４と供給ローラ５との間の電位差を十分に設けているため、十分な量のトナー供給量が現像ローラ４上に供給されている。その結果、例えば全ベタ画像のような高印字画像が印刷された場合においても、トナー供給量不足によるベタ追従性不良が発生することなく、高品質な画像を提供することができる。
【００５７】
以上より、本実施例の供給ローラバイアス制御によって、供給バイアスを現像残トナーの剥ぎ取り回収方向に制御しつつ、ベタ追従性不良を抑制することが可能となる。結果、画像形成中において白後のトナー帯電量の上昇が抑制でき、白後のトナー帯電量と黒後のトナー帯電量との差を小さくして現像ゴーストを良化させることができる。なお、本実施例では画像形成中に供給ローラ５に印加するバイアスの単位時間当たりの変化量（以下、「供給バイアス傾き」という）を一定として変化させる制御を行ったが、供給バイアス傾きは種々に変化させてよい。
【００５８】
図４に、本実施例における供給バイアス制御のパターンの変形例を示す。図４（ａ）は、同電位位置Ｘを通過後に、図７のパターン（ｆ）からパターン（ｂ）に切り替えた制御例である。図４（ｂ）は、画像形成開始後の所定期間を図７のパターン（ａ）とし、その後、本実施例における供給バイアス制御（図７のパターン（ｃ）、（ｆ））を開始する制御例である。なお、供給バイアス傾きは１回変化させる場合に限られず、複数回変化させてもよい。図４（ｃ）は、バイアスの変化が正弦曲線を描くように供給バイアス傾きを連続的（段階的）に変化させた場合の制御例である。なお、これらはあくまで一例であり、制御パターンはこれらに限定されるものでなない。
【００５９】
［実験］
ここで、本実施例の効果を示すために行った実験について説明する。本実験は、温度２３℃、湿度５０％の環境にて、ＬＥＴＴＥＲサイズの用紙を用いて前述の現像ゴースト判定画像と全ベタ画像を印刷し、現像ゴーストとベタ追従性不良の評価を行った。
【００６０】
現像ゴーストの判定は、前述した現像ゴースト判定画像の黒後のハーフトーン画像濃度と白後のハーフトーン画像濃度をＸ−Ｒｉｔｅ製ＳＰＥＣＴＯＲＤＥＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲ  ５００用いて測定し、その濃度差から以下のような基準でランク付けを行った。
Ａ：ハーフトーン画像において、濃度差が０．０４未満
Ｂ：ハーフトーン画像において、濃度差が０．０４〜０．０８未満
Ｃ：ハーフトーン画像において、濃度差が０．０８以上
【００６１】
ベタ追従性不良の評価は、ベタ黒画像を出力し、画像の出力先端と後端の濃度差から下記に示す評価を、Ｘ−Ｒｉｔｅ製ＳＰＥＣＴＯＲＤＥＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲ  ５００を用いて行った。尚、印字テスト及び評価画像は単色で出力した。
Ａ：全ベタ画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．２未満
Ｂ：全ベタ画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．２〜０．３未満
Ｃ：全ベタ画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．３以上
【００６２】
また、本実施例の効果を比較する例として、図３中に示してある比較例１−１、比較例１−２、比較例１−３のバイアス制御を行った場合に対して同様の実験を行い、現像ゴーストとベタ追従性不良の評価を行った。比較例１と比較例１−２は、「現像駆動開始」から「現像駆動停止」まで一定のバイアスをかける制御を行った場合であり、比較例１−１では−５００Ｖ、比較例１−２では−３００Ｖを印加し、実験を行った。また、比較例１−３は連続プリントの一枚目のみ本発明の制御を行い、二枚目は供給バイアスとして比較例１−１と同じー５００Ｖを印加した。表１では、連続プリント二枚の両方の画像を評価した。表２では、連続プリントの一枚目と二枚目を分けて画像を評価した。
【００６３】
［表１］各例における連続プリント二枚の画像レベル
2015175993.tif 000003
［表２］各例における連続プリント一枚目と二枚目の画像レベル
2015175993.tif 000004
【００６４】
まず表１の結果について説明する。比較例１−１の制御を行った場合では、画像形成中において必要以上のトナーが現像ローラ４へ供給されてしまい、供給ローラ５による回収量が不足してしまった。その結果、白後のトナー帯電量が上昇し、黒後のトナー帯電量と白後のトナー帯電量との差が広がってしまうため、現像ゴーストが発生してしまった。
【００６５】
また、比較例１−２の制御を行った場合では、画像形成中において、現像ローラ４上の現像残トナーの回収量が十分であるため、現像ゴーストの発生を軽減できた。しかしながら、画像形成時において供給ローラ５から現像ローラ４へのトナー供給量が不十分なため、全ベタ画像においてベタ追従性不良が発生してしまった。
【００６６】
次に表２の結果について説明する。比較例１−３の制御を行った場合では、前回転直後の連続プリントの一枚目に対しては本実施例のバイアス制御を行っているため現像ゴーストの改善が見られた。しかしながら、連続プリントの一枚目の画像後端以降おいて、比較
例１−１と同じ供給バイアス制御を行うと、白後のトナー帯電量と黒後のトナー帯電量との間に差が生じ、現像ゴーストが発生してしまった。
【００６７】
この連続プリントの二枚目で、現像ゴーストが発生する現象は、供給ローラ５と現像ローラ４の表面が当接部において互いに同方向に回転するウィズ現像装置において顕著であった。ウィズ現像装置では、前述のように供給ローラ５による現像ローラ４上の現像残トナーの剥ぎ取り回収能力が弱いため、カウンター現像装置より現像ゴーストのレベルが悪い。そのため、ウィズ現像装置においては、特許第５０６２１８３号のように印字準備動作後の最初の一枚目だけでなく、連続プリントの二枚目以降も、本実施例のバイアス制御が必要であった。
【００６８】
なお、本実施例では、画像形成中に供給バイアスと現像バイアスの大小関係が逆転する位置、すなわち、現像バイアスと供給バイアスが同電位となる位置は、現像ローラ約４周目に位置する例を示した。この位置は、画像の搬送方向の中央部（真中）、すなわち、Ｘが記録材の搬送方向の寸法の半分の値となる位置である。適正となる現像バイアスと供給バイアスの同電位位置は、供給ローラ５のトナー保持能力や、トナーの流動性、もしくは供給ローラ５の電気抵抗によって変化する。例えば、トナー保持量は供給ローラ５の径や発泡セルが大きい方が増加する。このような現像装置を用いた場合、ベタ追従性能が良化するため、現像バイアスと供給バイアスの同電位位置を画像の後半部となるように適宜制御し、更に現像ゴーストを良化させるようにすることもできる。また、画像形成装置の使用環境が変化した場合においても、現像ゴーストとベタ追従性不良の両立に対して好適な現像バイアスと供給バイアスの同電位位置は変わるため、適宜調整することができる。
【００６９】
以上、実施例１で示した本発明により、現像ローラと供給ローラの各々の表面が同方向に回転するような現像装置を用いた場合に発生する現像ゴーストの軽減とベタ追従性不良防止の両立が可能となる。これにより、高画質で長寿命対応が可能な画像形成装置を提供することができる。
【００７０】
（実施例２）
本発明の実施例２では、現像ポジゴーストのレベルが悪くなりやすい低温低湿条件の環境下（温度１５℃、湿度１０％）における現像ポジゴーストとベタ追従不良を両立する例を示す。実施例２の構成は、先端に曲率を有する規制ブレード８を用い、ベタ追従性能を向上させる。規制ブレード８を用いてベタ追従性能を向上させることで、画像内でトナーの付勢方向が逆転する位置を、実施例１に対して、より画像後端側となるように制御する。これにより低温低湿条件の環境下で悪化した現像ポジゴーストを良化させ、ベタ追従不良との両立が可能となる。なお、実施例２の説明において、上述した実施例１と重複する部分については、その説明を省略する。
【００７１】
実施例２では、規制ブレード８として、特開２００８−９０１６０に示された金属性のＳＵＳ板金のような導電性支持体上に、適度に導電性を付与したポリアミド樹脂をラミネートして貼り付けたものを用いた。本実施例で用いた規制ブレード８の先端の曲率Ｒは０．２ｍｍである。このように先端の曲率Ｒが０．２ｍｍとなる規制ブレードを用いることで、特開２０１３−２２８６３６に示すように、ウィズ現像装置においてベタ追従性能が良化する効果が得られる。なお、樹脂としてはポリアミドのほかに、ポリエチレンやポリエステルなどを用いても良い。また、上述のように樹脂を設けずにＳＵＳ板金自体に所定の曲率を付ける構成としてもよい。また、実施例２では、現像バイアスと供給バイアスの同電位位置が画像後半（後端からＸ＝２０ｍｍ）となるように制御した。
【００７２】
実施例２の効果を示すために、比較例２−１、比較例２−２を用いて、実施例１と同様の実験を行った。比較例２−１では、規制ブレード８として実施例１と同じもの、すなわ
ち、厚さ０．１ｍｍの金属性のＳＵＳ板金であって、実施例２のように先端に所定の曲率を設けないもの（Ｒ＝０．０２ｍｍ）を用いた。また、比較例２−１では、実施例１と同じように現像バイアスと供給バイアスの同電位位置が画像の搬送方向の中央部（記録材の搬送方向の真中）となるよう制御した。比較例２−２では、図６に示すように、比較例２−１に対して現像バイアスと供給バイアスの同電位位置を画像の前半部（先端からＹ）となるように制御した。実施例２、比較例２−１、比較例２−２のバイアス制御を図６に示し、表３に実験結果を示す。なお、実施例２では前述の現像ゴースト判定画像を、画像先端側に印字した場合を（ａ）、画像後端側に印字した場合を（ｂ）として、画像先端側のゴーストレベルと後端側のゴーストレベルを合わせて判定した。
【００７３】
［表３］各例における連続プリント二枚の画像レベル
2015175993.tif 000005
【００７４】
実施例２では、現像ゴーストとベタ追従性不良ともに良好であった。この結果は、本実施例で用いた規制ブレード８の効果によりベタ追従性能が向上し、現像バイアスと供給バイアスの同電位位置を画像後半部となるよう制御してもベタ追従不良が発生しなくなる。そしてト現像バイアスと供給バイアスの同電位位置を画像後半部とすることで、供給ローラによる現像残トナーの剥ぎ取り回収能力を画像後端まで高めることができ、現像ポジゴーストとベタ追従性の両立が可能となったからである。
【００７５】
一方、比較例２−１ではベタ追従性不良が発生した。この結果は、先端曲率Ｒが０．０２ｍｍと小さい規制ブレード８を用いておりベタ追従性能の向上がないため、実施例２と同様に現像バイアスと供給バイアスの同電位位置を画像後半部となるよう制御することで、ベタ追従性が悪化してしまった。
【００７６】
また、比較例２−２では、表３のゴースト評価画像の（ｂ）すなわち、画像後端の現像ゴーストのレベルが悪くなっている。この結果は、規制ブレード８の効果によりベタ追従性能が向上しているものの、現像バイアスと供給バイアスの同電位位置を画像前半部となるよう制御したためである。
【００７７】
以上、本発明の実施例２によれば、現像ローラと供給ローラの各々の表面が同方向に回転するような現像装置を用いた場合に発生する現像ゴーストの軽減とベタ追従性不良防止の両立が可能となる。これにより、高画質で長寿命対応が可能な画像形成装置を提供することができる。
【００７８】
なお、上記各実施例においては、それぞれの構成を互いに組み合わせた構成を採用することができる。また、上記実施例では、トナーの正規帯電極性がマイナスで、各印加バイアスがマイナスの構成について説明したが、トナーの正規帯電極性がプラスで、各印加バイアスがプラスの構成についても、本発明が適用可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７９】
１００…画像形成装置、１…感光体ドラム（像担持体）、１０…トナー（現像剤）、４
…現像ローラ（現像剤担持体）、５…現像剤供給部材（供給ローラ）、４０…現像ローラバイアス印加手段（現像バイアス印加手段）、５０…供給ローラバイアス印加手段（供給バイアス印加手段）
【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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