(57)【要約】【課題】  裏汚れやスジ画像等の画像不良を防いで、常に良好な画像を形成可能な画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】  現像開始前の準備前回転中の一期間に、現像バイアスとブレードバイアスに電位差を与えて、現像ブレードをリフレッシュする。そして、現像バイアスとブレードバイアスが略等電位となった後のｓ／ｖ［ｓｅｃ］以降、つまり、リフレッシュ動作によりトナー層厚が増大した部分が現像域を通過した後に、現像ローラを感光ドラムに当接させて現像を開始する。これにより現像ブレードへのトナー融着を抑制してスジ画像等の発生を防ぐとともに、感光ドラムへのかぶりを抑制してシートの裏汚れを防止する。【選択図】  図１
2005114817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持可能な像担持体と、
周面に現像剤を担持して像担持体に接触しながら回転することにより静電潜像を現像する現像ローラと、
現像ローラと像担持体とが接触する第１の位置よりも回転方向上流側となる第２の位置にて現像ローラに接触することにより、現像ローラ上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、
現像ローラと現像剤規制部材との電位関係が、現像開始前の一期間において電位差を有し、かつ現像時には略等電位となるように、現像ローラ及び現像剤規制部材の各々にバイアスを印加するバイアス印加手段と、を有し、
第２の位置から第１の位置までの現像ローラの周長をｓ［ｍｍ］、現像ローラの回転周速をｖ［ｍｍ／ｓｅｃ］とした場合に、
現像ローラは、現像ローラと現像剤規制部材の電位関係が略等電位となった後のｓ／ｖ［ｓｅｃ］以降に現像を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
現像ローラは、
像担持体に接触している当接状態と像担持体から離間している離間状態とをとり、
現像開始前には離間状態にあり、かつ、現像ローラと現像剤規制部材の電位関係が略等電位となった後のｓ／ｖ［ｓｅｃ］以降に当接状態となって現像を開始することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
現像ローラと現像剤規制部材の電位関係が略等電位となった後のｓ／ｖ［ｓｅｃ］以前に、離間状態から当接状態への移行動作が開始されることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
現像ローラが２以上設けられており、
複数の現像ローラのうち１つの現像ローラのみ用いて画像形成を連続的に複数回行う場合には、複数の現像ローラを用いる場合よりも、離間状態における現像ローラと像担持体との離間距離が小さいことを特徴とする請求項２または３記載の画像形成装置。
【請求項５】
１つの現像ローラのみ用いる場合の離間距離は、その現像ローラに担持された現像剤の層厚以上であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
少なくとも現像剤、現像ローラ及び現像剤規制部材がプロセスカートリッジとして構成され、
そのプロセスカートリッジは装置本体に対して着脱自在であることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
請求項１〜５のうちいずれか１項記載の画像形成装置の装置本体に対して着脱自在であって、
少なくとも現像剤、現像ローラ及び現像剤規制部材を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置及びその装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置としては、複写機、レーザビームプリンタなどが知られている。図８は、従来の画像形成装置の概略構成を示している。
【０００３】
この画像形成装置は、感光ドラム１０１、帯電ローラ１０２、露光器１０３、現像ユニット１２２、中間転写体１２４、転写ローラ１０５などを有する。現像ユニット１２２は、回転支持体としてのロータリ１２２ｘと、複数の現像器（イエロー現像器１２２ａ、マゼンタ現像器１２２ｂ、シアン現像器１２２ｃ、ブラック現像器１２２ｄ）とからなり、現像器を順次切り替えることで各色のトナー像を形成可能である。各色のトナー像は中間転写体１２４上で重ね合わされた後、紙などのシートＰに一括転写される。これによりフルカラー画像が形成される。
【０００４】
このようなロータリ式カラー画像形成装置は、従来から広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
現像ユニット１２２の現像器１２２ａは、現像ローラ１０８ａ、イエローのトナー１０４ａ、現像ローラ１０８ａ上のトナー量を規制する現像ブレード１０９ａを有する。トナーの色が異なる以外、現像器１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄの構成は、現像器１２２ａの構成と同様である。
【０００６】
一般に、現像ローラ１０８ａには、トナーを感光ドラム１０１上の静電潜像へ転移させるために、所定の電位の現像バイアスが供給される。
【０００７】
また、トナーの帯電量を安定化させるために、現像ブレード１０９ａにブレードバイアスが供給される場合もある（例えば、特許文献２参照）。ブレードバイアスの供給方法としては、現像バイアスと異なる電位のバイアスを供給する方式、間欠的に供給する方式など、種々の方式が知られている。
【特許文献１】特開昭６２−２５１７７２号公報（６頁  第２図）
【特許文献２】特開平０５−０１１５９９号公報（６頁  図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の画像形成装置では、シートの裏面にトナーによる汚れ、所謂“裏汚れ”が発生する場合があった。
【０００９】
この裏汚れは以下のようなメカニズムにより発生する。
【００１０】
現像ローラ上にコートするトナーの帯電量を安定化させるために現像ローラ及び現像ブレードに対して各々異なる電位を供給した場合には、等電位を供給した場合と比較して、トナーのコート量が増大する。また、間欠的に異なる電位のバイアスを供給した場合には、それに合わせて現像ローラ上のトナーコートが増減する。
【００１１】
このようにしてトナーコートが増加した位置では、感光ドラム上の想定外の部分にトナ
ーが転移してしまう、所謂“かぶり”が発生し易くなる。更に、感光ドラムに対して現像ローラが当接離間動作する場合には、当接したときのショックによりかぶりが発生する場合があった。
【００１２】
これらのかぶりは画像形成前の非画像形成時に発生するため、かぶりトナーはシートに転写するより前に転写ローラに転移してしまう。その後、転写ローラからシートの裏面にかぶりトナーが転移して、裏汚れが発生するのである。
【００１３】
また従来の画像形成装置においては、現像ブレードと現像ローラに印加するバイアスを常に一定の電位とした場合にスジ画像等の画像不良が発生する場合があった。これは、常に一定の電位関係を現像ブレードと現像ローラ間に形成することで、静電的なトナー溜りが発生して現像ブレードにトナーが融着し、現像ローラ上のトナーコートを乱してしまうことが原因であった。
【００１４】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、裏汚れやスジ画像等の画像不良を防いで、常に良好な画像を形成可能な画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は本発明に係る画像形成装置またはプロセスカートリッジによって達成される。
【００１６】
本発明に係る画像形成装置は、周面に現像剤を担持して像担持体に接触しながら回転することにより静電潜像を現像する現像ローラと、現像ローラと像担持体とが接触する第１の位置よりも回転方向上流側となる第２の位置にて現像ローラに接触することにより、現像ローラ上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、現像ローラと現像剤規制部材との電位関係が、現像開始前の一期間において電位差を有し、かつ現像時には略等電位となるように、現像ローラ及び現像剤規制部材の各々にバイアスを印加するバイアス印加手段と、を有する。
【００１７】
ここで、第２の位置から第１の位置までの現像ローラの周長をｓ［ｍｍ］、現像ローラの回転周速をｖ［ｍｍ／ｓｅｃ］とした場合に、現像ローラは、現像ローラと現像剤規制部材の電位関係が略等電位となった後のｓ／ｖ［ｓｅｃ］以降に現像を開始するとよい。
【００１８】
現像ローラは、像担持体に接触している当接状態と像担持体から離間している離間状態とをとり、現像開始前には離間状態にあり、かつ、現像ローラと現像剤規制部材の電位関係が略等電位となった後のｓ／ｖ［ｓｅｃ］以降に当接状態となって現像を開始することが好ましい。
【００１９】
現像ローラと現像剤規制部材の電位関係が略等電位となった後のｓ／ｖ［ｓｅｃ］以前に、離間状態から当接状態への移行動作が開始されるとよい。
【００２０】
現像ローラが２以上設けられており、複数の現像ローラのうち１つの現像ローラのみ用いて画像形成を連続的に複数回行う場合には、複数の現像ローラを用いる場合よりも、離間状態における現像ローラと像担持体との離間距離が小さいことが好ましい。
【００２１】
１つの現像ローラのみ用いる場合の離間距離は、その現像ローラに担持された現像剤の層厚以上であるとよい。
【００２２】
少なくとも現像剤、現像ローラ及び現像剤規制部材がプロセスカートリッジとして
構成され、そのプロセスカートリッジは装置本体に対して着脱自在であることが好ましい。
【００２３】
また、本発明に係るプロセスカートリッジは、上述した本発明に係る画像形成装置の装置本体に対して着脱自在であって、少なくとも現像剤、現像ローラ及び現像剤規制部材を有するものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、裏汚れやスジ画像等の画像不良を防いで、常に良好な画像を形成可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００２６】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２７】
まず、図３により本実施形態の画像形成装置について説明する。本実施形態の画像形成装置は、像担持体の被露光部に現像剤を付着させて可視化する反転現像系である。また、現像剤として非磁性一成分トナーを用い、負帯電トナーを担持した現像剤担持体を像担持体に接触させることにより現像を行う、所謂接触現像方式を採用する。
【００２８】
図３において、感光ドラム１は、静電潜像を担持可能な像担持体であり、矢印ｘ方向に回転可能である。感光ドラム１の表面は、まず一次帯電器である帯電ローラ２により負極性に帯電される。そして、感光ドラム１の回転に伴って一様に帯電された表面は、露光器３により露光される。被露光部は帯電された電荷が消失する。これにより感光ドラム１の表面に静電潜像が形成される。
【００２９】
現像器２２は、画像形成時には現像ローラ８を感光ドラム１に接触させた当接状態となり、静電潜像の被露光部に現像剤としてのトナーを転移させる。一方、非画像形成時には、現像器２２は矢印Ｃ方向に移動して、現像ローラ８を感光ドラム１から離間させた離間状態となることで、不必要な駆動を停止する。
【００３０】
感光ドラム１上に転移したトナーは、転写帯電器としての転写ローラ５によりシートＰに転写される。転写されずに感光ドラム１上に残ったトナーは、クリーニング手段６により除去される。
【００３１】
シートＰ上のトナーは、定着器７により熱溶融されシートＰ上に固着し、永久画像となる。
【００３２】
［トナー］
本実施形態では、個々のトナー粒子表面を外添剤で被覆することによって、トナーに所望の帯電量が付与されるようにした。
【００３３】
外添剤としては、例えば、金属酸化物（酸化アルミニウム，酸化チタン，チタン酸ストロンチウム，酸化セリウム，酸化マグネシウム，酸化クロム，酸化錫，酸化亜鉛，など）・窒化物（窒化ケイ素など）・炭化物（炭化ケイ素など）金属塩（硫酸カルシウム，硫酸バリウム，炭酸カルシウムなど）・脂肪酸金属塩（ステアリン酸亜鉛，ステアリン酸カルシウムなど）・カーボンブラック・シリカなどを用いることができる。これらの外添剤は、単独で用いても、又、複数併用しても良い。外添剤は、トナー粒子１００重量部に対し
、０．０１〜１０重量部が用いられ、好ましくは、０．０５〜５重量部が用いられる。
【００３４】
本実施形態では、トナー粒子（１００重量部）に負極性外添剤としてシリカを１重量部、正極性外添剤として酸化チタン０．１重量部を加えた。正極性外添剤を加えた場合にはトナーへの帯電性付与が可能である。
【００３５】
［現像器］
図３に示すように、現像器２２は、現像剤担持体としての現像ローラ８、現像ローラ８にトナーを供給する供給ローラ１２、現像剤規制部材としての現像ブレード９、トナーを撹拌するとともに供給ローラ１２側にトナーを搬送する撹拌部材１３を有する。また、現像器２２にはトナーが収容されている。現像器２２は、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジである。
【００３６】
現像ローラ８は、駆動装置としてのモータ１５により矢印ｙ方向に回転可能であり、周面にトナーを担持して感光ドラム１に接触しながら回転することにより静電潜像を現像する。なお本実施形態では現像ローラ８の回転周速ｖを１１７ｍｍ／ｓｅｃとした。また現像ローラ８は、感光ドラム１表面に当接して現像を行うことから、ゴム等の弾性体からなることが望ましい。本実施形態では外径１６ｍｍのウレタンゴムローラを用いた。
【００３７】
現像ローラ８には現像バイアス電源１０から約−３００Ｖの現像バイアスが印加される。感光ドラム１上の被露光部電位と現像バイアスとの電位差により、現像ローラ８と感光ドラム１とが接触する現像域（第１の位置）３０において、現像ローラ８に担持されたトナーが感光ドラム１の被露光部に転移する。
【００３８】
供給ローラ１２は図中ｚ方向に回転して現像ローラ８にトナーを供給する。本実施形態では、供給ローラ１２として芯金の周りにウレタンフォームをローラ状に成形したものを使用した。
【００３９】
現像ブレード９は、現像域よりもｙ方向上流側となる規制域（第２の位置）３１にて現像ローラ８に接触することにより、現像ローラ８上のトナーの層厚を規制する。本実施形態では、現像ローラ８と現像ブレード９とが接触する規制域３１から、現像ローラ８と感光ドラム１とが接触する現像域３０までの、現像ローラ８の周長ｓは２５ｍｍである。
【００４０】
現像ブレード９は金属薄板からなり、薄板のバネ弾性を利用して現像ローラ８への接触圧を得る。金属薄板の材質は、ステンレス鋼、リン青銅等が使用可能であるが、本実施形態においては、厚さ０．１ｍｍのリン青銅薄板を用いた。
【００４１】
現像ブレード９と現像ローラ８の摺擦によりトナーは摩擦帯電されて電荷を付与されると同時に層厚規制される。
【００４２】
また現像ブレード９には、ブレードバイアス電源１１からブレードバイアスが印加される。
【００４３】
制御装置１４は、ＣＰＵとＲＯＭを具備した制御手段であり、現像ローラ８の回転駆動の制御や、現像バイアス電源１０及びブレードバイアス電源１１の電圧及び印加時間等の制御を行う。つまり本実施形態では、制御装置１４、現像バイアス電源１０及びブレードバイアス電源１１が、現像ローラ８及び現像ブレード９の各々にバイアスを印加するバイアス印加手段を構成する。
【００４４】
［バイアス印加シーケンス］
図１を参照して、本実施形態における現像バイアス及びブレードバイアスの印加シーケンスを説明する。なお、以下に述べるシーケンスは制御装置１４が実行するものである。
【００４５】
図１において、不図示のパーソナルコンピュータ等からプリント出力の要請がされると、準備前回転が開始され感光ドラム１の回転及び帯電（Ｓ１）が開始される。その後図中Ｓ２において現像ローラ８の回転が始まる。ここで準備前回転とは、現像工程開始前の感光ドラム１が回転している状態（非画像形成時）を指している。
【００４６】
感光ドラム１と現像ローラ８は非画像形成時は離間状態にある。そのため、本実施形態では感光ドラム１の回転及び帯電と現像ローラ８の回転とを非同期で開始することができる。しかしこれに限るものでは無く、感光ドラム１と現像ローラ８の回転開始が同期していてもよい。
【００４７】
現像ローラ８の回転ＯＮ（Ｓ２）と略同時に、現像バイアス電源１０が−３００ＶのＤＣバイアスを現像ローラ８に印加し（Ｓ３）、ブレードバイアス電源１１が−６００ＶのＤＣバイアスを現像ブレード９に印加する（Ｓ４）。そして所定時間経過後に、ブレードバイアス電源１１のＤＣバイアスは−３００Ｖに切り替わる（Ｓ５）。つまり、現像ローラ８と現像ブレード９との電位関係が、現像開始前の準備前回転中の一期間において電位差を有し、かつ現像時には略等電位となるように、現像バイアスとブレードバイアスが制御されるのである。なお本実施形態では、現像ブレード９に−６００Ｖのブレードバイアスを印加する時間は０．２ｓｅｃとした。
【００４８】
このように、現像開始前の一期間において現像ブレード９に−６００Ｖを、現像ローラ８には−３００Ｖを印加することによって、ネガ極性の強い外添剤やトナーを現像ブレード９側から現像ローラ８へ転移させて、現像ブレード９をリフレッシュすることができる。したがって、トナーが現像ブレード９に融着するのを防止して、現像時には常に均一なトナー摩擦帯電と良好な層厚規制の効果が得られる。
【００４９】
本実施形態では全ての準備前回転時に現像バイアスとブレードバイアスの電位差を設けて、現像ブレードのリフレッシュを実施した。更なるリフレッシュ効果を得るのであれば、準備後回転時や連続する現像工程の間の所謂“紙間”等にも同様の電位差を設けても良い。また現像バイアスとブレードバイアスの電位差は３００Ｖに限るものではないが、現像ブレードのリフレッシュ効果を得るためにはブレードバイアスを現像バイアスよりもトナー極性と同極性側に大きくする必要がある。
【００５０】
ところで、現像ブレード９のリフレッシュを実施すると、図２に示すように、現像ローラ８の周面のうちリフレッシュ期間に対応する部分Ａにおけるトナー層厚が、その他の部分Ｂ（通常の層厚）に比べて増大する。このようなトナー層厚の増大した部分Ａが感光ドラム１と接触した場合、感光ドラム１上にかぶりが発生し、転写ローラ５、シートＰ裏面へとかぶりトナーが転移して裏汚れとなるおそれがある。また、現像ローラ８を離間状態から当接状態にする際に、トナー層厚の増大した部分Ａを感光ドラム１に当接させると、当接時のショックも加わって感光ドラム１上のかぶりが悪化する。
【００５１】
そこで本実施形態では、トナー層厚の増大した部分Ａが現像域３０を通過した後に、現像ローラ８が当接状態となって現像を開始するようにする。すなわち、現像ローラ８の周面上における規制域３１から現像域３０までの周長をｓ［ｍｍ］、現像ローラ８の回転周速をｖ［ｍｍ／ｓｅｃ］とした場合に、現像ローラ８は、現像ローラ８と現像ブレード９の電位関係が略等電位となった後のｓ／ｖ［ｓｅｃ］以降に当接状態となって現像工程を開始するのである。
【００５２】
具体的には、図１に示すように、ブレードバイアスの電位が−６００Ｖから−３００Ｖに切り替わった後（Ｓ５）、ｓ／ｖ＝０．２１［ｓｅｃ］後に現像ローラ８が当接状態となり（Ｓ６）、感光ドラム１上への露光及びトナー像の形成による現像工程が行われる（Ｓ７）。
【００５３】
これにより、現像ローラ８上のトナー層厚の増大した部分Ａが感光ドラム１に当接することがなくなり、感光ドラム１上のかぶりの発生を抑制することができる。
【００５４】
なお本実施形態では、現像ローラ８と現像ブレード９の電位関係が略等電位となった後のｓ／ｖ［ｓｅｃ］以前に、離間状態から当接状態への移行動作が開始される。これにより、トナー層厚の増大した部分Ａが現像域３０を通過した直後に現像ローラ８を感光ドラム１に当接させ、ただちに現像工程を開始できるようになり、準備前回転の短縮によるプリントスピードの向上を図ることができる。
【００５５】
感光ドラム１への露光がＯＦＦとなり現像工程が終了すると（Ｓ８）、準備後回転において、現像器２２が離間し（Ｓ９）、現像ローラ８の回転がＯＦＦし（Ｓ１０）、現像バイアス電源１０がＯＦＦし（Ｓ１１）、ブレードバイアス電源１１がＯＦＦし（Ｓ１２）、感光ドラム回転・帯電がＯＦＦして（Ｓ１３）、画像形成工程が終了する。
【００５６】
以上述べたように、本実施形態の構成によれば、現像開始前の一期間において現像ローラ８と現像ブレード９の間に電位差を設けたので、現像ブレード９へのトナーの融着を防ぐことができる。したがって、現像ブレード９による良好なトナー帯電性や層厚規制が行われ、スジ画像等の画像不良の発生を防止し、安定して良好な画像を得ることが可能となる。
【００５７】
また、現像ローラ８と現像ブレード９が略等電位となった後のｓ／ｖ［ｓｅｃ］以降に現像を開始するので、感光ドラム１上のかぶりの発生を抑制し、ひいてはシートの裏汚れを防ぐことが可能となる。
【００５８】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について説明する。
【００５９】
本実施形態では、第１の実施形態と同様のバイアス印加シーケンスをフルカラー画像形成装置に適用した。更には、モノカラーモード時の現像器離間距離をフルカラーモードよりも小さくすることによって、モノカラー画像の画像形成速度を高めた。
【００６０】
図４は本実施形態の画像形成装置の概略図である。なお、図４においては、第１の実施形態の画像形成装置と同様の構成部分については同一の符号を付している。
【００６１】
画像形成装置Ｍは、電子写真方式のカラープリンタであって、不図示のパーソナルコンピュータやワークステーション等から受信した画像データをイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色に分解し、分解された画像データにより順次各色のトナー像を形成し、それらを中間転写体上に重ね合わせて紙などのシートに一括転写してフルカラー画像を得る。本実施形態の画像形成装置Ｍは、ロータリ内に複数の現像器を搭載して構成される現像ユニットを採用した、所謂、ロータリ方式のカラープリンタである。
【００６２】
図４において、画像形成装置Ｍは、静電潜像を担持可能な像担持体としての感光ドラム１、感光ドラム１を一様に帯電する接触帯電手段としての帯電ローラ２、感光ドラム１の帯電面を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段としての露光器３、感光ドラム１上の
静電潜像を顕像化する現像ユニット２２′、各色のトナー像を重ね合わせるための中間転写体２４、中間転写体２４に担持されたトナー像をシートＰに転写する転写手段としての転写ローラ１７などを有している。
【００６３】
現像ユニット２２′は、回転支持体としてのロータリ２２ｘと、複数の現像器（イエロー現像器２２ａ、マゼンタ現像器２２ｂ、シアン現像器２２ｃ、ブラック現像器２２ｄ）とからなり、各々の現像器には色の異なる非磁性一成分トナー（現像剤）４が収容されている。
【００６４】
［トナー］
本実施形態で使用する非磁性一成分トナー４も、第１の実施形態のものと同様に、個々のトナー粒子表面が外添剤で被覆することによって、トナーに所望の帯電量が付与されるようにしている。
【００６５】
なお各カラートナーに添加する外添剤の種類や量に関しては、第１の実施形態に示す範囲で変更しても良い。
【００６６】
［現像器］
図５は、本実施形態の現像器の構成を示す図である。
【００６７】
各色の現像器２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、トナーの色が異なる以外、同一の構成であるため、以下ではＹトナーの現像器２２ａを例にとり説明を行う。
【００６８】
現像器２２ａは、現像剤として非磁性一成分のＹトナー４ａを収容し、感光ドラム１に接触して現像を行う接触式現像器である。この現像器２２ａは一体に構成されたプロセスカートリッジであり、画像形成装置本体に対して着脱自在である。これにより高精細な現像とメンテナンス性の向上が可能となる。
【００６９】
この現像器２２ａは、現像剤としてのＹトナー４ａ、現像剤担持体としての現像ローラ８ａ、現像ローラ８ａにＹトナー４ａを供給する供給ローラ１２ａ、現像剤規制部材としての現像ブレード９ａ、Ｙトナー４ａを撹拌するとともに供給ローラ１２ａ側にＹトナー４ａを搬送する撹拌部材１３ａを有する。
【００７０】
現像ローラ８ａは、矢印ｅ方向に回転可能であり、周面にＹトナー４ａを担持して感光ドラム１に接触しながら回転することにより静電潜像を現像する。現像ローラ８ａは第１の実施形態と同様に、感光ドラム１に接触することからゴム等の弾性体からなることが望ましい。本実施形態では外径１６ｍｍのウレタンゴムローラを用いた。また現像ローラ８ａの回転周速ｖは１１７ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００７１】
供給ローラ１２ａは図中ｆ方向に回転して現像ローラ８ａにトナーを供給する。本実施形態では、供給ローラ１２ａとして芯金の周りにウレタンフォームをローラ状に成形したものを使用した。
【００７２】
現像ブレード９ａは金属薄板からなり、薄板のバネ弾性を利用して現像ローラ８ａへの接触圧を得る。金属薄板の材質は、ステンレス鋼、リン青銅等が使用可能であるが、本実施形態においては、厚さ０．１ｍｍのリン青銅薄板を用いた。現像ブレード９ａと現像ローラ８ａの摺擦によりＹトナー４ａは摩擦帯電されて電荷を付与されると同時に層厚規制される。
【００７３】
本実施形態では、現像ローラ８ａと現像ブレード９ａとが接触する規制域（第２の位置
）から、現像ローラ８ａと感光ドラム１とが接触する現像域（第１の位置）までの、現像ローラ８ａの周長ｓは２５ｍｍである。
【００７４】
［フルカラー画像形成工程］
図４に示す画像形成装置における多色画像形成（フルカラー画像形成）工程を説明する。
【００７５】
感光ドラム１は、矢印ｑの方向に回転駆動される。この感光ドラム１表面は、帯電ローラ２の芯金にバイアスを印加することによって、所定の暗部電位に一様に帯電される。露光器３は、第１色目のイエローの画像データに応じてＯＮ／ＯＦＦ制御したレーザビームを感光ドラム１表面に照射する。これにより走査露光が施され、明部電位として第１の静電潜像が形成される。
【００７６】
このように形成された静電潜像は、現像ユニット２２′のロータリ２２ｘ内に装着された現像器により可視化される。
【００７７】
ここで、現像ユニット２２′は、ロータリ２２ｘに、イエロートナーが収容された第１の現像器２２ａ、マゼンタトナーが収容された第２の現像器２２ｂ、シアントナーが収容された第３の現像器２２ｃ、ブラックトナーが収容された第４の現像器２２ｄを搭載した構成となっている。
【００７８】
フルカラー画像形成時には、ある色の現像工程と次の色の現像工程の間の期間（所謂「色間」）に、現像ユニット２２′が感光ドラム１から矢印Ｄ方向に離間し、感光ドラム１に対向する位置（現像位置）に次の色の現像器が配置されるように矢印ｒの方向に回転する。そして、現像位置に配置された現像器の現像ローラがモータ１５により回転駆動され、感光ドラム１に当接して次の色の現像工程を開始する。
【００７９】
本実施形態でも、現像ローラには現像バイアス電源１０より所定電位の現像バイアスが印加される。また現像ブレードにはブレードバイアス電源１１より所定電位のブレードバイアスが印加される。現像バイアス電源１０、ブレードバイアス電源１１及びモータ１５の制御は、ＣＰＵやＲＯＭを具備した制御装置１４によって実行される。
【００８０】
先ず、前記第１の静電潜像は、Ｙトナーが収容された第１の現像器２２ａにより現像され可視化される。このトナー像は、中間転写体２４とのニップ部において、中間転写体２４の表面に静電転写（１次転写）される。
【００８１】
中間転写体２４は、シリンダー上に導電弾性層と離型性を有する表層とから形成されるもので、画像形成装置Ｍが画像形成可能な最大のシート長さよりも長い周長を有している。中間転写体２４は、感光ドラム１に対して所定の押圧力をもって圧接されつつ、感光ドラム１の周速度と略等速の周速度をもって感光ドラム１の回転方向に対して逆方向（図４の矢印ｓの方向で、接触部位では同方向）に回転駆動される。そして、前記のように感光ドラム１表面に形成されたトナー像は、中間転写体２４のシリンダー部に対してトナーの帯電極性とは逆極性の電圧（１次転写バイアス）が印加されることにより、中間転写体２４表面に静電転写（１次転写）される。
【００８２】
１次転写が終了した後、感光ドラム１は、クリーニング手段６によって表面に残留するトナーが除去され、次の潜像形成に備える。
【００８３】
第１色目（イエロー）の工程が終了した後は、引き続き同様な工程を順次繰り返す。マゼンタトナーにより現像された第２色目のトナー像、シアントナーにより現像された第３
色目のトナー像、ブラックトナーにより現像された第４色目のトナー像が順次中間転写体２４表面に転写、積層されることによりカラートナー像が形成される。
【００８４】
その後、中間転写体２４表面に対して離間状態にあった転写ベルト１８が所定の押圧力をもって中間転写体２４表面に圧接し、駆動回転される。このとき転写ベルト１８の内側に設けられた転写ローラ１７が、転写ベルト１８を介して中間転写体２４に圧接する。転写ローラ１７にトナーの帯電極性とは逆極性の電圧（２次転写バイアス）が印加されると、所定のタイミングで搬送されてくるシートＰの表面に、中間転写体２４表面に積層されているカラートナー像が一括転写（２次転写）される。
【００８５】
２次転写が終了した中間転写体２４表面に残存するトナーは、所定のタイミングで中間転写体２４表面に対して当接状態となる中間転写体クリーニング装置１６により除去される。
【００８６】
２次転写後のシートＰは定着器７へと搬送され、定着器７にてトナー像が永久画像として定着された後、機外へと排出される。以上の工程により所望のカラープリント画像が得られる。
【００８７】
［モノカラー画像形成工程］
単色画像形成であるモノカラー画像形成工程では、複数の現像器のうちブラック現像器２２ｄのみ用いて画像形成を行い、１次転写、２次転写を経て、シートＰに所望の単色プリント画像を形成する。
【００８８】
本実施形態では、ブラック現像器２２ｄのみ用いて画像形成を連続的に複数回行う場合、すなわち複数のシートに連続的に画像形成を行う場合にも、各シートの現像工程の間の期間（所謂「紙間」）に現像ユニット２２′を矢印Ｄ方向に離間させ、ブラック現像器２２ｄの現像ブレードのリフレッシュ動作を実施する。ただし、このときの現像ローラと感光ドラムの離間距離は、複数の現像ローラを用いるフルカラー画像形成の場合よりも小さいものとした。これによってモノカラー画像形成時には紙間を縮めることで、画像形成速度をより高めることが可能となる。
【００８９】
なお本実施形態における離間距離とは、現像ローラの離間動作が終了した時の感光ドラム表面と、感光ドラムに対向する現像ローラ表面との最近接距離を言う。
【００９０】
［バイアス印加シーケンス］
図６を参照して、フルカラー画像形成時のバイアス印加シーケンスを説明する。
【００９１】
図６において、不図示のパーソナルコンピュータ等からプリント出力の要請がされると、準備前回転が開始され感光ドラム１の回転及び帯電（Ｓ２０）が開始される。その後図中Ｓ２１においてＹトナーが収容された第１の現像器２２ａの現像ローラ８ａの回転が始まる。
【００９２】
感光ドラム１と現像ローラ８ａは非画像形成時は離間状態にある。そのため、本実施形態では感光ドラム１の回転及び帯電と現像ローラ８ａの回転とを非同期で開始することができる。しかしこれに限るものでは無く、感光ドラム１と現像ローラ８ａの回転開始が同期していてもよい。
【００９３】
現像ローラ８ａの回転ＯＮ（Ｓ２１）と略同時に、現像バイアス電源１０が−３００ＶのＤＣバイアスを現像ローラ８ａに印加し（Ｓ２２）、ブレードバイアス電源１１が−６００ＶのＤＣバイアスを現像ブレード９ａに印加する（Ｓ２３）。そして所定時間経過後
に、ブレードバイアス電源１１のＤＣバイアスは−３００Ｖに切り替わる（Ｓ２４）。つまり、現像ローラ８ａと現像ブレード９ａとの電位関係が、現像開始前の準備前回転中の一期間において電位差を有し、かつ現像時には略等電位となるように、現像バイアスとブレードバイアスが制御されるのである。なお本実施形態では、現像ブレード９ａに−６００Ｖのブレードバイアスを印加する時間は０．２ｓｅｃとした。
【００９４】
このように、現像開始前の一期間において現像ブレード９ａに−６００Ｖを、現像ローラ８ａには−３００Ｖを印加することによって、第１の実施形態と同様に、現像ブレード９ａをリフレッシュすることができる。したがって、トナーが現像ブレード９ａに融着するのを防止して、現像時には常に均一なトナー摩擦帯電と良好な層厚規制の効果が得られる。
【００９５】
本実施形態では、第２，３，４の現像器２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの準備前回転時にも現像バイアスとブレードバイアスの電位差を設けて、現像ブレードのリフレッシュを実施した。更なるリフレッシュ効果を得るのであれば、準備後回転時等にも同様の電位差を設けても良い。また現像バイアスとブレードバイアスの電位差は３００Ｖに限るものではないが、現像ブレードのリフレッシュ効果を得るためにはブレードバイアスを現像バイアスよりもトナー極性と同極性側に大きくする必要がある。
【００９６】
ところで、本実施形態においても、現像ブレード９ａのリフレッシュを実施すると、現像ローラ８ａの周面のうちリフレッシュ期間に対応する部分におけるトナー層厚が増大し、裏汚れが発生するおそれがある。
【００９７】
そこで、第１の実施形態と同様に、トナー層厚の増大した部分が現像域（第１の位置）を通過した後に、現像ローラ８ａが当接状態となって現像を開始するようにする。すなわち、現像ローラ８ａは、現像ローラ８ａと現像ブレード９ａの電位関係が略等電位となった後のｓ／ｖ［ｓｅｃ］以降に当接状態となってイエローの現像工程を開始するのである。
【００９８】
具体的には、図６に示すように、ブレードバイアスの電位が−６００Ｖから−３００Ｖに切り替わった後（Ｓ２４）、ｓ／ｖ＝０．２１［ｓｅｃ］後に現像ローラ８ａが当接状態となり（Ｓ２５）、感光ドラム１上への露光及びトナー像の形成による現像工程が行われる（Ｓ２６）。
【００９９】
これにより、現像ローラ８ａ上のトナー層厚の増大した部分が感光ドラム１に当接することがなくなり、感光ドラム１上のかぶりの発生を抑制することができる。
【０１００】
なお本実施形態でも、現像ローラ８ａと現像ブレード９ａの電位関係が略等電位となった後のｓ／ｖ［ｓｅｃ］以前に、離間状態から当接状態への移行動作が開始される。これにより、トナー層厚の増大した部分が現像域を通過した直後に現像ローラ８ａを感光ドラム１に当接させ、ただちに現像工程を開始できるようになり、準備前回転の短縮によるプリントスピードの向上を図ることができる。
【０１０１】
感光ドラム１への露光がＯＦＦとなりＹトナーの現像工程が終了すると（Ｓ２７）、準備後回転において、現像器２２ａが離間し（Ｓ２８）、現像ローラ８ａの回転がＯＦＦし（Ｓ２９）、現像バイアス電源１０がＯＦＦし（Ｓ３０）、ブレードバイアス電源１１がＯＦＦして（Ｓ３１）、イエローの画像形成工程が終了する。
【０１０２】
その後ロータリ２２ｘの回転により、第２の現像器２２ｂが感光ドラム１の対向位置に移動し、Ｙトナーの場合と同様にＭトナー現像工程が実施される。更には第３、第４の現
像器２２ｃ，２２ｄによる現像工程を経てフルカラー画像形成が実施される。
【０１０３】
次に、図７を参照して、モノカラー画像形成時のバイアス印加シーケンスを説明する。
【０１０４】
モノカラー画像形成では、上記フルカラー画像形成と比較して、所謂紙間でのシーケンスのみが異なる。その他の部分（現像時及び１枚目の準備前回転時）ではフルカラー現像工程と同様のシーケンスを採用するため説明は省略する。
【０１０５】
図７における紙間では、モノカラー画像形成であるためロータリ２２ｘの回転による現像器の切り替えを実施する必要が無い。よって、現像ローラをフルカラー画像形成時ほど離間させる必要が無く、少なくとも、現像ローラと感光ドラムとの離間距離（最近接距離）がその現像ローラに担持されたトナーの層厚以上であればよい。より詳しくは、本実施形態では離間状態においてリフレッシュ動作が実施されるため、そのリフレッシュ動作により増大したトナー層厚以上の離間距離を保てばよい。このようにモノカラー画像形成時の離間距離を短くすることによって、当接離間動作の時間短縮が可能となり、紙間の時間を短くすることで画像形成速度を速くすることが出来る。
【０１０６】
具体的には、図７に示すように、一枚目のモノカラー現像工程の露光が終了すると（Ｓ４０）、モノカラー時の現像器離間が行われる（Ｓ４１）。ここで、モノカラー時の離間距離は０．５ｍｍであり、フルカラー時の離間距離２．０ｍｍの１／４とした。
【０１０７】
その後、ブレードバイアスの電位を一旦−６００Ｖにした後（Ｓ４２）、再び−３００Ｖに戻して現像バイアスと等電位にする（Ｓ４３）。これにより現像ブレードのリフレッシュが実施される。
【０１０８】
そして、等電位になった後、ｓ／ｖ＝０．２１［ｓｅｃ］後に現像ローラを当接状態にし（Ｓ４４）、感光ドラム上への露光及びトナー像の形成による２枚目の現像工程を開始する（Ｓ４５）。これにより感光ドラム上へのかぶりトナーの発生が抑制される。なお、紙間においても、現像ローラと現像ブレードの電位関係が略等電位となった後のｓ／ｖ［ｓｅｃ］以前に、離間状態から当接状態への移行動作を開始することで、紙間の時間短縮を図ることができる。
【０１０９】
以上述べたように、本実施形態によれば、カラー画像形成装置においても第１の実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
【０１１０】
なお、上記実施形態は本発明の一具体例を例示したものにすぎない。本発明の範囲は上記実施形態に限られるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【０１１１】
例えば上記実施形態では、現像ブレードと現像ローラの間に電位差を設ける時間（リフレッシュ期間）を０．２ｓｅｃとしているが、これに限るものではない。但し、現像ブレードのリフレッシュ効果を十分に得るためには、リフレッシュ期間を５ｍｓｅｃ以上にすることが好ましい。
【０１１２】
また、上記実施形態では、０．２ｓｅｃのリフレッシュ期間を１回設けただけであるが、例えば準備前回転中に複数回のリフレッシュ期間を設けることも好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置におけるバイアス印加シーケンスを示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る現像器を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る現像器を示す図である。
【図６】第２の実施形態に係る画像形成装置におけるフルカラー画像形成時のバイアス印加シーケンスを示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る画像形成装置におけるモノカラー画像形成時のバイアス印加シーケンスを示す図である。
【図８】従来の画像形成装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  露光器
４，４ａ  トナー
５  転写ローラ
６  クリーニング手段
７  定着器
８，８ａ  現像ローラ
９，９ａ  現像ブレード
１０  現像バイアス電源
１１  ブレードバイアス電源
１２，１２ａ  供給ローラ
１３，１３ａ  撹拌部材
１４  制御装置
１５  モータ
１６  中間転写体クリーニング装置
１７  転写ローラ
１８  転写ベルト
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ  現像器
２２′  現像ユニット
２２ｘ  ロータリ
２４  中間転写体
３０  現像域（第１の位置）
３１  規制域（第２の位置）
Ｍ  画像形成装置
Ｐ  シート
【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】
2005114817.tif 000008
【図７】
2005114817.tif 000009
【図８】
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