(57)【要約】【課題】本発明の目的は、複数の現像剤担持体が近接して対向する部分に凝集塊がたまることによる縦スジなどの画像不良を防止することである。【解決手段】像担持体の回転方向上流側に配置された第１現像剤担持体へ印加する現像バイアスと像担持体の回転方向下流側に配置され前記第１現像剤担持体と非接触で配置された第２現像剤担持体へ印加する現像バイアスを制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記第１現像剤担持体と前記第２現像剤担持体の間の電位差が時間的に変動する振動バイアスを印加することが可能であり、非画像形成時において、前記第１現像剤担持体と前記第２現像剤担持体の間に印加する振動バイアスの振幅を、画像形成時に比べて大きくするモードを有する。【選択図】    図１
2016206472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体に対して回転方向に沿って配置され、現像剤を担持する複数の現像剤担持体を備え、前記像担持体の回転方向上流側に配置された第１現像剤担持体に対して、前記像担持体の回転方向下流側に配置された第２現像剤担持体を一定の間隙をおいて非接触で配置して、前記第１現像剤担持体により前記第２現像剤担持体の現像剤を規制する現像装置と、
前記複数の現像剤担持体に現像バイアスを印加するためのバイアス印加手段と、
前記第１現像剤担持体へ印加する現像バイアスと前記第２現像剤担持体へ印加する現像バイアスを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第１現像剤担持体と前記第２現像剤担持体の間の電位差が時間的に変動する振動バイアスを印加することが可能であり、
非画像形成時において、前記第１現像剤担持体と前記第２現像剤担持体の間に印加する振動バイアスの振幅を、画像形成時に比べて大きくするモードを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体と、
前記像担持体に対して回転方向に沿って配置され、現像剤を担持する複数の現像剤担持体を備え、前記像担持体の回転方向上流側に配置された第１現像剤担持体に対して、前記像担持体の回転方向下流側に配置された第２現像剤担持体を一定の間隙をおいて非接触で配置して、前記第１現像剤担持体により前記第２現像剤担持体の現像剤を規制する現像装置と、
前記複数の現像剤担持体に現像バイアスを印加するためのバイアス印加手段と、
前記第１現像剤担持体へ印加する現像バイアスと前記第２現像剤担持体へ印加する現像バイアスを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記第１現像剤担持体と前記第２現像剤担持体の間の電位差が時間的に変動する振動バイアスを印加することが可能であり、
画像形成時は、前記第１現像剤担持体と前記第２現像剤担持体の間に前記振動バイアスを印加することなく、非画像形成時において前記第１現像剤担持体と前記第２現像剤担持体の間に前記振動バイアスを印加させるモードを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、非画像形成時に、少なくとも１つの現像剤担持体に印加する現像バイアスを、画像形成時とは異ならせることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１現像剤担持体を前記バイアス印加手段またはアースに接続するための切替手段を有し、非画像形成時に、前記第１現像剤担持体をアースに接続するよう切り替え、前記第２現像剤担持体にのみ現像バイアスを印加することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、現像バイアスの位相を変更する位相変更手段を有し、非画像形成時に、前記第１現像剤担持体に印加する現像バイアスと、前記第２現像剤担持体に印加する現像バイアスの位相を異ならせることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、非画像形成時に、前記第１現像剤担持体に印加する現像バイアスに対して、前記第２現像剤担持体に逆の位相の現像バイアスを印加することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記バイアス印加手段は、前記第１現像剤担持体に接続され、前記第１現像剤担持体に現像バイアスを印加するための第１バイアス印加手段と、前記第２現像剤担持体に接続され、前記第２現像剤担持体に現像バイアスを印加するための第２バイアス印加手段と、を備え、
前記制御手段は、非画像形成時に、前記第１バイアス印加手段から前記第１現像剤担持体へ印加する現像バイアスと、前記第２バイアス印加手段から前記第２現像剤担持体へ印加する現像バイアスとを異ならせることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１現像剤担持体と前記第２現像剤担持体に印加される現像バイアスは、直流バイアスと交流バイアスを重畳したものであり、
前記第１現像剤担持体と前記第２現像剤担持体の間に印加される振動バイアスとは、第１現像剤担持体に印加される現像バイアスと第２現像剤担持体に印加される現像バイアスの交流バイアスの差分であることを特徴とする請求項１乃至請求項７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、像担持体上の静電潜像を現像する現像剤を担持する複数の現像剤担持体を有する現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、印刷装置等の画像形成装置においては、像担持体表面に対して一様に帯電を行った後、半導体レーザーないしはＬＥＤにより画像露光を行い、像担持体上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像装置により現像剤像として可視像化した後、この可視像（現像剤像）を転写材に転写し、転写した可視像を定着装置により転写材に定着して出力する。
【０００３】
近年、画像形成装置に対する高速化、高画質化の要請も強くなってきており、このような高速度出力を行う画像形成装置に用いられる現像装置として、現像剤を担持する現像剤担持体を複数備えるようにしたものがある。
【０００４】
複数の現像剤担持体を用いることで、像担持体上の静電潜像に対し、現像剤を何度も供給することができるため、高速化した際にも、適正な濃度を維持できる。また、像担持体の回転方向上流の現像剤担持体により像担持体上に配置されたトナーを、回転方向下流に配置された現像剤担持体が一度引き剥がして再配置するため、より潜像に忠実な画像を得ることができる。
【０００５】
この複数の現像剤担持体同士の配置の仕方として、特許文献１または特許文献２に開示されているような、複数の現像剤担持体を近距離に接する構成と、離す構成がある。
【０００６】
特許文献１では、複数の現像剤担持体を離して配置し、それぞれの現像剤担持体上の現像剤を規制するための規制部材を設けている。しかし、現像剤担持体を接して配置する構成は、前述の離して配置する構成に比べて簡易な構成であり、装置の小型化を行うことができるため、近年注目されている。
【０００７】
この現像剤担持体を接して配置する構成では、最も上流の現像剤担持体を除いた下流の現像剤担持体は、一つ上流の現像剤担持体との間の一定の間隙（ギャップ）をおいて非接触で配置し、このギャップによって現像剤担持体上の現像剤を規制する。この現像剤担持体同士の接しているギャップを調整することで、現像剤担持体上の現像剤量を調整できる（特許文献２参照）。このような構成を用いることで、簡易な構成で高速、高画質を達成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１９１６６４号公報
【特許文献２】特開２００４−２９５６９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、上記特許文献２に開示されている構成では、小型化を行った場合に、現像剤の規制を行っている現像剤担持体間に凝集塊がたまり、現像剤担持体上の現像剤のコート層を阻害する現象が発生してしまう。このように現像剤担持体のコート層が阻害された状況で画像形成を行うと、ハーフトーンに縦スジなどの画像不良が発生してしまう。また、外部の温湿度環境によっては現像剤担持体の表面性を変質させ、現像剤担持体に跡がつく事態も発生してしまう。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、装置を小型化したとしても、複数の現像剤担持体が近接して対向する部分に凝集塊がたまることによる縦スジなどの画像不良を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、像担持体と、前記像担持体に対して回転方向に沿って配置され、現像剤を担持する複数の現像剤担持体を備え、前記像担持体の回転方向上流側に配置された第１現像剤担持体に対して、前記像担持体の回転方向下流側に配置された第２現像剤担持体を一定の間隙をおいて非接触で配置して、前記第１現像剤担持体により前記第２現像剤担持体の現像剤を規制する現像装置と、前記複数の現像剤担持体に現像バイアスを印加するためのバイアス印加手段と、前記第１現像剤担持体へ印加する現像バイアスと前記第２現像剤担持体へ印加する現像バイアスを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１現像剤担持体と前記第２現像剤担持体の間の電位差が時間的に変動する振動バイアスを印加することが可能であり、非画像形成時において、前記第１現像剤担持体と前記第２現像剤担持体の間に印加する振動バイアスの振幅を、画像形成時に比べて大きくするモードを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の現像剤担持体間に振動バイアスによる振動が生じ、その振動によって現像剤の凝集塊が崩れる。そのため、装置を小型化したとしても、簡易な構成で、複数の現像剤担持体が非接触で対向する部分に凝集塊がたまることによる縦スジなどの画像不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１に係る画像形成装置における現像装置の概略構成の一例を示す模式的断面図である。
【図２】実施例で用いるＤＣ成分にＡＣ成分を断続的に重畳したスロープバイアスを示す図である。
【図３】実施例１に係る画像形成装置の現像高圧基板と制御基板の構成を示すブロック図である。
【図４】実施例１に係る後回転時のシーケンスを示すフローチャートである。
【図５】実施例２に係る画像形成装置における現像装置の概略構成の一例を示す模式的断面図である。
【図６】実施例２に係る画像形成装置の現像高圧基板と制御基板の構成を示すブロック図である。
【図７】実施例２に係る後回転時のシーケンスを示すフローチャートである。
【図８】実施例３に係る画像形成装置における現像装置の概略構成の一例を示す模式的断面図である。
【図９】実施例３に係る画像形成装置の現像高圧基板と制御基板の構成を示すブロック図である。
【図１０】実施例３に係る後回転時のシーケンスを示すフローチャートである。
【図１１】実施例１、実施例２、実施例３に係る実験結果を示した表図である。
【図１２】画像形成装置全体の構成を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて、本発明に係る現像装置及び画像形成装置の実施例を説明する。なお、この現像装置は、例えば以下に述べるような画像形成装置の中で使用されるが、必ずしもこの形態に限られるものではない。なお、背景技術にて説明した部分については説明を省略する。
【００１５】
また、以下の実施例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、本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。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１６】
〔実施例１〕
図１２は、画像形成装置の概略構成を模式的に示す断面図である。図１２では、画像形成装置の一例として、白黒高速複写機を例示している。
【００１７】
以下に説明する検討は、図１２に示すような白黒高速複写機を用いて行った。ドラム径Φ６０ｍｍ、７５ｐｐｍの複写機である。
【００１８】
図１２に示す画像形成装置において、順に、１１は感光体、１は現像器、２はコロナ帯電器、３はレーザースキャナー、４はポスト帯電器、５は転写ローラ、６はクリーニングユニット、７は前露光装置、８は定着器、９は紙、１０は紙搬送ベルトである。
【００１９】
コロナ帯電器２で帯電された像担持体（静電潜像保持体）としての感光体１１にレーザースキャナー３から光を当て電荷を飛ばすことで、感光体１１上に潜像する。現像器１では帯電したトナー（現像剤）を電界を用いて感光体１１へ供給することで、電荷によって感光体１１上に書かれた潜像をトナー像（現像剤像）として現像する。その後、ポスト帯電器４でさらに帯電されたトナーは転写ローラ５によって転写材としての紙９に転写され、転写されたトナー像が定着器８によって紙９に定着させる。一方、転写しきれずに感光体１１上に残ったトナーは、クリーニングユニット６のブレードで掻き取られ、さらに前露光装置７によって感光体１１上の電荷がスラスト方向において均一に減衰する。その後、感光体１１は再びコロナ帯電器２によって帯電される。
【００２０】
感光体１１は、有機感光体、アモルファスシリコン系感光体等が用いられる。感光体１１と現像器１が有する複数の現像スリーブ（現像剤担持体）は一定の間隙で非接触で対向している。具体的には、複数の現像スリーブは、１００〜４００μｍ程度の間隙で非接触で対向しているが、１５０〜３００μｍ程度の間隙とするのがより望ましい。現像器１で用いるトナーは磁性一成分、粉砕系のトナーであり、３〜１０μｍの大きさに分級を行っている。また、電荷制御剤として、０．１μｍ以下のシリカ、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム微粒子が外添されている。
【００２１】
本実施例ではＢＡＥ（バックグラウンド露光方式）を採用しており、感光体１１はコロナ帯電器２によりＶｄ＝５５０Ｖに帯電し、レーザースキャナー３により非画像部には露光が行われ、Ｖｌ＝１５０Ｖまで電位を下げる。そして、現像器１の現像スリーブにはＤＣ成分として２５０Ｖがかけられており、マイナス帯電したトナーは非露光部Ｖｄの個所に現像される。
【００２２】
次に図１を用いて現像装置としての現像器１の説明を行う。図１は、実施例１に係る画像形成装置における現像装置の概略構成の一例を示す模式的断面図である。図１に示すように、現像器１は、感光体１１に対して回転方向に沿って配置され、トナー（現像剤）を担持する複数の現像スリーブ１ａ，１ｂを備えている。現像スリーブ１ａは、感光体１１の回転方向上流側に配置された第１現像剤担持体である。一方、現像スリーブ１ｂは、感光体１１の回転方向下流側に配置された第２現像剤担持体である。現像スリーブ１ａに対して、回転方向下流側の現像スリーブ１ｂを一定の間隙（ギャップ）をおいて非接触で配置して、現像スリーブ１ａにより現像スリーブ１ｂのトナーを規制する。
【００２３】
複数の現像剤担持体としての現像スリーブ１ａ，１ｂは表面にトナーを担持し、回転することによって搬送することができる円筒体であり、感光体１１と非接触で近接する部分が現像領域となる。この現像スリーブ１ａ，１ｂは、ともに直径が１０〜４０ｍｍ程度（本実施例では３０ｍｍ）のアルミニウムまたはステンレススチールの丸棒またはパイプを切削加工した後、円周表面にフェノール樹脂等の半導電層を設け、Ｒａ＝０．１〜１．０μｍ（望ましくは０．６〜０．９μｍ）の表面粗さに機械研磨を施したものが用いられる。また現像スリーブは、アルミニウムまたはステンレススチールの丸棒またはパイプを切削加工した後、円周方面サンドブラスト、液体ホーニングまたはエメリー研磨等の機械加工を施すか、もしくは化学腐食を施すことにより、Ｒａ＝０．１〜１．０μｍ程度の凸凹を形成したものでもよく、アルミロールを機械研磨した後、陽極酸化処理を施して用いられることもある。現像スリーブの周面に半導電層を有する場合には、現像スリーブの表面層の肉厚方向の体積抵抗は１０５〜１０１２Ω・ｃｍ程度とされる。また、現像スリーブ内には、固定された磁極が内部に配置されている。
【００２４】
現像剤層厚規制手段（現像剤規制部材）としての規制ブレード１ｃは、厚さ１〜４ｍｍ程度の強磁性体で構成された規制ブレード本体と、ＳＵＳなど非磁性部材で構成された支持板金によって構成される。規制ブレード１ｃの先端は現像スリーブ側から１〜１０ｍｍ程度の幅でナイフエッジ形状に切り取られており、先端の厚みは０．１〜０．３ｍｍ程度である。この規制ブレード１ｃの先端は、対向する現像スリーブ１ａとの距離が１５０〜３００μｍ、現像スリーブ１ａ内に配置された磁極Ｎ１極と対向するように配置されている。このように配置されることにより規制ブレード１ｃの先端と現像スリーブ１ａ内の磁極との間にある磁界により、磁性トナーは現像スリーブ１ａ上に０．７〜１．２（ｇ／ｃｍ２）程度の厚みで均一にコートされるとともに４〜１５μＣ／ｇ程度の電荷が付与されるようになっている。
【００２５】
上記感光体１１、２つの現像スリーブ１ａ，１ｂの直径は、それぞれ９０ｍｍ，２０ｍｍ，１８ｍｍである。感光体１１、２つの現像スリーブ１ａ，１ｂは、矢印の方向にそれぞれｖｄ，ｖａ，ｖｂという速度を持って回転している。本構成ではｖｄ＝４５０ｍｍ／ｓｅｃ、ｖａ＝４６０ｍｍ／ｓｅｃ、ｖｂ＝４４０ｍｍ／ｓｅｃである。更に第１現像剤担持体としての現像スリーブ１ａは、感光体１１、規制ブレード１ｃに対してそれぞれ２５０μｍ、２４０μｍのギャップを持って平行に配置されている。第２現像剤担持体としての現像スリーブ１ｂは、感光体１１に対しては３００μｍのギャップを持ち、現像スリーブ１ａに対しては４００μｍのギャップを持って平行に配置されている。
【００２６】
また、図１に示すように、前記現像スリーブ１ａ，１ｂ、規制ブレード１ｃは、それぞれＡＣバイアス（交流バイアス）、ＤＣバイアス（直流バイアス）を重畳して印加する現像バイアス印加手段３００に接続されている。また、現像スリーブ１ａ、規制ブレード１ｃは、現像スリーブ１ｂと電気的に絶縁された状態に分離することができるように切替手段としてのスイッチ３０９（図３参照）に接続されている。現像スリーブ１ａ、規制ブレード１ｃは、絶縁した際は０Ｖ（アース接続）になるようになっている。
【００２７】
本実施例では、現像スリーブに印加する現像バイアスとして、図２に示したＤＣ成分（直流成分）にＡＣ成分（交流成分）を断続的に重畳したスロープバイアスを使用している。図２におけるＶｄｃがＤＣ成分であり、このＤＣ成分を中心にＡＣ成分を重畳してかけることで、現像バイアスが図２に表されるような波形になる。このようにＤＣ成分（ＤＣ現像バイアス電圧）にＡＣ成分（ＡＣ現像バイアス電圧）を加えることで、画像のがさつきを抑制することが可能となると共に、画像濃度を十分に得ることが可能となる。現像バイアス電圧のＡＣ成分（ＡＣ現像バイアス電圧）の振幅Ｖｐ−ｐは２ｋＶ、周波数ｆは３ｋＨｚである。このスロープバイアスはＴＤＥＶ時トナーを現像し、ＴＤＥＦ時に余分なトナーを戻すような関係となっている。また、ＴＳＬＰ時は急なバイアス変動により潜像上にあるトナーをひきはがさないためにＴＤＥＶ時からＴＤＥＦまで緩やかにバイアスを戻す。本実施例においてはＴＤＥＶ：ＴＳＬＰ：ＴＤＥＦ＝４：５：４の比率とした。また、これら３つの領域を合わせて一周期であり、この３つの時間の和Ｔ＝１／ｆとなる。
【００２８】
図３は、図１で示す画像形成装置の現像高圧基板と制御基板の構成を示すブロック図である。尚、図３に示す構成は、本発明のバイアス印加手段、制御手段を実現するための一例である。
【００２９】
図３に示すように、画像形成装置には、現像バイアス印加手段としての現像高圧基板３００、制御手段としての制御基板３０５が装備されている。現像高圧基板３００には、ＡＣ高圧駆動回路３０１、ＡＣトランス３０２、ＤＣ高圧回路３０３が実装されている。制御基板３０５には、ＣＰＵ３０８（制御手段）、スイッチ３０９（切替手段）が実装されている。
【００３０】
現像高圧基板３００において、ＡＣ高圧駆動回路３０１は、ＡＣ現像バイアス電圧を生成し、生成したＡＣ現像バイアス電圧を現像スリーブ１ａ，１ｂ、規制ブレード１ｃに供給する。ＤＣ高圧回路３０３は、ＤＣ現像バイアス電圧を生成し、生成したＤＣ現像バイアス電圧を現像スリーブ１ａ，１ｂ、規制ブレード１ｃに供給する。
【００３１】
制御基板３０５のＣＰＵ３０８は、上記各部の制御を司るものであり、プログラムに基づき作像、後述する後回転処理、スイッチ３０９の操作を実行する。
【００３２】
次に後回転時のシーケンスを図４に示す。ここでは、非画像形成時に行われるシーケンスとして、画像形成終了後の後回転時のシーケンス（後回転処理）を例示している。以下に説明する後回転処理は、画像形成時に現像スリーブ１ａ，１ｂに振動バイアスを印加しない場合は、非画像形成時において現像スリーブ１ａ，１ｂ間に振動バイアスを印加させるモードである。なお、この後回転処理は、図４では画像形成終了後に行われる場合を例示しているが、非画像形成時に必要に応じて適宜行われればよく、画像形成終了後に毎回行わなくてもよい。ここで、振動バイアスとは、現像スリーブ１ａと現像スリーブ１ｂの間に振動が生ずる現像バイアスであり、現像スリーブ１ａへ印加する現像バイアスと現像スリーブ１ｂへ印加する現像バイアスとの差分である。この振動バイアスは、現像スリーブ１ａと現像スリーブ１ｂの間の電位差が時間的に変動するものである。
【００３３】
Ｓｔｅｐ１０１で画像形成が開始されると、ｓｔｅｐ１０２ではスイッチ３０９が操作され、図１に示す現像スリーブ１ａ，規制ブレード１ｃは、現像高圧基板３００に接続された状態となる。これにより、図１に示す現像スリーブ１ａ，規制ブレード１ｃは、現像スリーブ１ｂと電気的に同じ電位になる。すなわち、現像スリーブ１ａと現像スリーブ１ｂは同じ現像バイアスが印加される。このため、画像形成時は、現像スリーブ１ａ，１ｂに振動バイアスが印加されない。
【００３４】
そして、画像形成動作が行われ、Ｓｔｅｐ１０３で画像形成終了後、Ｓｔｅｐ１０４で後回転処理が開始される。まず帯電器２の帯電を止め、感光体１１上の電位を０Ｖとする。そして、Ｓｔｅｐ１０５で現像スリーブ１ａへ印加する現像バイアスと現像スリーブ１ｂへ印加する現像バイアスとが異ならせられる。具体的には、スイッチ３０９が切り替わり、現像スリーブ１ａ，規制ブレード１ｃがアースと接続される。すなわち、現像スリーブ１ａ，規制ブレード１ｃの現像バイアスが０Ｖ前後に設定される。さらに、現像スリーブ１ｂにのみＶｐｐが２ｋＶ、周波数が３ｋＨｚのＡＣ現像バイアス（交流バイアス電圧）がかけられる。これにより、現像スリーブ１ａと現像スリーブ１ｂの間に振動バイアスが印加される。本例での振動バイアスは、現像スリーブ１ａへ印加する現像バイアスと現像スリーブ１ｂへ印加する現像バイアスとの交流バイアスの差分である。
【００３５】
上述したように、現像スリーブ１ａへ印加する現像バイアスと現像スリーブ１ｂへ印加する現像バイアスとを異ならせることにより、現像スリーブ１ａ，１ｂ間に大きな振幅の現像バイアスがかかり、その現像バイアスによる振動が生じる。そして、現像スリーブ１ａ，１ｂ間に凝集塊があった場合には、前述の現像バイアスによる振動によって崩される。そのため、画像形成時の画質の低下を抑制しながら、現像スリーブ１ａ，１ｂが一定の間隙をおいて非接触で対向する部分に凝集塊がたまることによる縦スジなどの画像不良を防止することができる。
【００３６】
その後、Ｓｔｅｐ１０６では、空回転を所定時間（ここでは２０秒）行う。これにより、前述の如くして崩されたものを含む凝集塊を、現像スリーブ１ａ，１ｂ間から吐き出すことができる。空回転後、Ｓｔｅｐ１０７で後回転動作を終了する。
【００３７】
上記設定にて、以下のような実験を行った。すなわち、１００枚間欠通紙により１００枚毎に上記後回転処理を行うようにし、１０００００枚通紙した後のハーフトーン画像の縦白スジ本数と、ハーフトーン濃度と縦白スジ部の濃度段差の検証を行った。そのハーフトーン画像の縦白スジ本数と、ハーフトーン濃度と縦白スジ部の濃度段差の平均を示した実験結果を図１１に示す。ここでは、Ａ４画像、２０％Ｄｕｔｙで画像形成を行っている。
【００３８】
図１１に示すように、本実施例を用いることにより、従来例と比較して、ハーフトーン上の縦スジ本数を減らし、かつスジ部の濃度段差を目立ちにくくすることができた。
【００３９】
上述したように、本実施例によれば、非画像形成時に現像スリーブ１ａ，１ｂ間に異なる現像バイアスによる振動が生じ、その振動によって現像スリーブ１ａ，１ｂ間の凝集塊が崩れる。そのため、装置を小型化したとしても、簡易な構成で、現像スリーブ１ａ，１ｂが一定の間隙をおいて非接触で対向する部分に凝集塊がたまることによる縦スジなどの画像不良を防止することができる。
【００４０】
〔実施例２〕
実施例２においては、上記現像スリーブ１ａ，規制ブレード１ｃと、現像スリーブ１ｂの間にかけるＡＣ現像バイアスに位相差を設けることでより大きな振幅のバイアスをかけ、凝集塊を崩しやすくした。
【００４１】
図５は、実施例２に係る画像形成装置における現像装置の概略構成の一例を示す模式的断面図である。
【００４２】
図５に示すように、前記現像スリーブ１ａ，１ｂ，規制ブレード１ｃは、それぞれＡＣバイアス（交流バイアス）、ＤＣバイアス（直流バイアス）を重畳して印加する現像バイアス印加手段３００に接続されている。また、現像スリーブ１ａ，規制ブレード１ｃと、現像スリーブ１ｂは、ＡＣバイアス位相制御手段４０５を介して現像バイアス印加手段３００に接続されている。本実施例では、現像スリーブ１ｂは、現像スリーブ１ａ，規制ブレード１ｃに対してＡＣバイアス位相制御手段４０５を用いて位相を変換した現像バイアスを付与できるように構成されている。
【００４３】
現像バイアス電圧のＡＣ成分（ＡＣ現像バイアス電圧）の振幅Ｖｐ−ｐは２ｋＶ、周波数は３ｋＨｚである。
【００４４】
図６は、図５で示す画像形成装置の現像高圧基板と制御基板の構成を示すブロック図である。尚、図５に示す構成は、本発明のバイアス印加手段、制御手段を実現するための一例である。
【００４５】
図６に示すように、画像形成装置には、現像バイアス印加手段としての現像高圧基板３００、制御手段としての制御基板４０５が装備されている。現像高圧基板３００には、ＡＣ高圧駆動回路３０１、ＡＣトランス３０２、ＤＣ高圧回路３０３が実装されている。制御基板４０５には、ＣＰＵ４０８（制御手段）、位相変換回路４０９（位相変更手段）が実装されている。
【００４６】
現像高圧基板３００において、ＡＣ高圧駆動回路３０１は、ＡＣ現像バイアス電圧を生成し、生成したＡＣ現像バイアス電圧を現像スリーブ１ａ，１ｂ、規制ブレード１ｃに供給する。ＤＣ高圧回路３０３は、ＤＣ現像バイアス電圧を生成し、生成したＤＣ現像バイアス電圧を現像スリーブ１ａ，１ｂ、規制ブレード１ｃに供給する。
【００４７】
制御基板４０５のＣＰＵ４０８は、上記各部の制御を司るものであり、プログラムに基づき作像、後述する後回転処理、位相変換を実行する。
【００４８】
次に後回転時のシーケンスを図７に示す。ここでは、非画像形成時に行われるシーケンスとして、画像形成終了後の後回転時のシーケンス（後回転処理）を例示している。
【００４９】
Ｓｔｅｐ２０１で画像形成が開始されると、ｓｔｅｐ２０２では図５に示す現像スリーブ１ａ、規制ブレード１ｃ、現像スリーブ１ｂの現像バイアスは同じ位相になる。すなわち、現像スリーブ１ａと現像スリーブ１ｂは同じ現像バイアスが印加される。このため、画像形成時は、現像スリーブ１ａ，１ｂに振動バイアスが印加されない。
【００５０】
そして、画像形成動作が行われ、Ｓｔｅｐ２０３で画像形成終了後、Ｓｔｅｐ２０４で後回転処理が開始される。まず帯電器２の帯電を止め、感光体１１上の電位を０Ｖとする。そして、Ｓｔｅｐ２０５で位相変換回路４０９が動作し、現像スリーブ１ａ，規制ブレード１ｃと現像スリーブ１ｂとの間でＡＣバイアスの位相をずらし、位相差を生じさせる。ここでは、現像スリーブ１ａ，規制ブレード１ｃと現像スリーブ１ｂにＶｐｐが２ｋＶ、周波数が３ｋＨｚのＡＣ現像バイアスが位相が逆になるようにかけられる。これにより、現像スリーブ１ａと現像スリーブ１ｂの間に振動バイアスが印加される。
【００５１】
上述したように、現像スリーブ１ａへ印加する現像バイアスと現像スリーブ１ｂへ印加する現像バイアスの位相を逆になるようにすることにより、現像スリーブ１ａ，１ｂ間に大きな振幅の現像バイアスがかかり、その現像バイアスによる振動が生じる。そして、現像スリーブ１ａ，１ｂ間に凝集塊があった場合には、前述の現像バイアスによる振動によって崩される。そのため、画像形成時の画質の低下を抑制しながら、現像スリーブ１ａ，１ｂが一定の間隙をおいて非接触で対向する部分に凝集塊がたまることによる縦スジなどの画像不良を防止することができる。
【００５２】
その後、Ｓｔｅｐ２０６では、空回転を所定時間（ここでは２０秒）行う。これにより、前述の如くして崩されたものを含む凝集塊を、現像スリーブ１ａ，１ｂ間から吐き出すことができる。空回転後、Ｓｔｅｐ２０７で後回転動作を終了する。
【００５３】
上記設定にて、以下のような実験を行った。すなわち、１００枚間欠通紙により１００枚毎に上記後回転処理を行うようにし、１０００００枚通紙した後のハーフトーン画像の縦白スジ本数と、ハーフトーン濃度と縦白スジ部の濃度段差の検証を行った。そのハーフトーン画像の縦白スジ本数と、ハーフトーン濃度と縦白スジ部の濃度段差の平均を示した実験結果を図１１に示す。ここでは、Ａ４画像、２０％Ｄｕｔｙで画像形成を行っている。
【００５４】
図１１に示すように、本実施例を用いることにより、従来例、実施例１と比較して、ハーフトーン上の縦スジ本数をさらに減らし、かつスジ部の段差濃度をより目立ちにくくすることができた。
【００５５】
〔実施例３〕
実施例３においては、現像スリーブ１ａ，規制ブレード１ｃと現像スリーブ１ｂの間にかけるＡＣ現像バイアスの印加手段を別々に設けることで、より理想的な波形のバイアスをかけ、凝集塊を崩しやすくした。
【００５６】
図８は、実施例３に係る画像形成装置における現像装置の概略構成の一例を示す模式的断面図である。
【００５７】
図８に示すように、前記現像スリーブ１ａ，規制ブレード１ｃは、ＡＣ、ＤＣバイアスを重畳して印加する第１バイアス印加手段としての現像バイアス印加手段５００に接続されている。一方、前記現像スリーブ１ｂは、前記現像バイアス印加手段５００とは別に、ＡＣ、ＤＣバイアスを重畳して印加する第２バイアス印加手段としての現像バイアス印加手段５１０に接続されている。各現像バイアス印加手段５００，５１０は、制御手段としてのＡＣバイアス制御手段５０５に接続されており、その動作が制御される。
【００５８】
現像バイアス電圧のＡＣ成分（ＡＣ現像バイアス電圧）の振幅Ｖｐ−ｐは２ｋＶ、周波数は３ｋＨｚである。
【００５９】
図９は、図８で示す画像形成装置の現像高圧基板と制御基板の構成を示すブロック図である。尚、図９に示す構成は、本発明のバイアス印加手段、制御手段を実現するための一例である。
【００６０】
図８に示すように、画像形成装置には、第１、第２バイアス印加手段としての現像高圧基板３００、６００、制御手段としての制御基板５０５が装備されている。第１バイアス印加手段としての現像高圧基板３００には、ＡＣ高圧駆動回路３０１、ＡＣトランス３０２、ＤＣ高圧回路３０３が実装されている。第２バイアス印加手段としての現像高圧基板６００には、ＡＣ高圧駆動回路６０１、ＡＣトランス６０２、ＤＣ高圧回路６０３が実装されている。制御基板５０５には、ＣＰＵ５０８（制御手段）が実装されている。
【００６１】
現像高圧基板３００において、ＡＣ高圧駆動回路３０１は、ＡＣ現像バイアス電圧を生成し、生成したＡＣ現像バイアス電圧を現像スリーブ１ａ、規制ブレード１ｃに供給する。ＤＣ高圧回路３０３は、ＤＣ現像バイアス電圧を生成し、生成したＤＣ現像バイアス電圧を現像スリーブ１ａ、規制ブレード１ｃに供給する。
【００６２】
現像高圧基板６００において、ＡＣ高圧駆動回路６０１は、ＡＣ現像バイアス電圧を生成し、生成したＡＣ現像バイアス電圧を現像スリーブ１ｂに供給する。ＤＣ高圧回路６０３は、ＤＣ現像バイアス電圧を生成し、生成したＤＣ現像バイアス電圧を現像スリーブ１ｂに供給する。
【００６３】
制御基板５０５のＣＰＵ５０８は、上記各部の制御を司るものであり、プログラムに基づき作像、後述する後回転処理、バイアス変更を実行する。
【００６４】
次に後回転時のシーケンスを図１０に示す。ここでは、非画像形成時に行われるシーケンスとして、画像形成終了後の後回転時のシーケンス（後回転処理）を例示している。
【００６５】
Ｓｔｅｐ３０１で画像形成が開始されると、ｓｔｅｐ３０２では図８に示す現像スリーブ１ａ、規制ブレード１ｃ、現像スリーブ１ｂの現像バイアスは同じものをかける。このため、画像形成時は、現像スリーブ１ａ，１ｂに振動バイアスが印加されない。
【００６６】
そして、画像形成動作が行われ、Ｓｔｅｐ３０３で画像形成終了後、Ｓｔｅｐ３０４で後回転処理が開始される。まず帯電器２の帯電を止め、感光体１１上の電位を０Ｖとする。Ｓｔｅｐ３０５で図９に示す現像高圧基板３００と現像高圧基板６００は、それぞれ別の高圧出力を行うよう設定を行う。本実施例では現像スリーブ１ｂはＶｐｐが２ｋＶ、周波数が３ｋＨｚ、現像スリーブ１ａ，規制ブレード１ｃにはＶｐｐが４ｋＶ、周波数が１．５ｋＨｚとなるように現像バイアスを変更した。なお、本実施例ではＶｐｐと周波数を変更しているが、これに限定されるものではない。本実施例の構成であれば、図２に示すＡＣ波形や図２にＶｄｃで示すＤＣ成分を変更するなど、他の手法を用いて現像バイアスを自在に変更することが可能である。本例では、このようにして現像スリーブ１ａと現像スリーブ１ｂの間に振動バイアスを印加している。
【００６７】
上述したように、現像スリーブ１ａへ印加する現像バイアスと現像スリーブ１ｂへ印加する現像バイアスが異なるよう変更することにより、現像スリーブ１ａ，１ｂ間に大きな振幅の現像バイアスがかかり、その現像バイアスによる振動が生じる。そして、現像スリーブ１ａ，１ｂ間に凝集塊があった場合には、前述の現像バイアスによる振動によって崩される。そのため、画像形成時の画質の低下を抑制しながら、現像スリーブ１ａ，１ｂが一定の間隙をおいて非接触で対向する部分に凝集塊がたまることによる縦スジなどの画像不良を防止することができる。
【００６８】
その後、Ｓｔｅｐ３０６では、空回転を所定時間（ここでは２０秒）行う。これにより、前述の如くして崩されたものを含む凝集塊を、現像スリーブ１ａ，１ｂ間から吐き出すことができる。空回転後、Ｓｔｅｐ３０７で後回転動作を終了する。
【００６９】
上記設定にて、以下のような実験を行った。すなわち、１００枚間欠通紙により１００枚毎に上記後回転処理を行うようにし、１０００００枚通紙した後のハーフトーン画像の縦白スジ本数と、ハーフトーン濃度と縦白スジ部の濃度段差の検証を行った。そのハーフトーン画像の縦白スジ本数と、ハーフトーン濃度と縦白スジ部の濃度段差の平均を示した実験結果を図１１に示す。ここでは、Ａ４画像、２０％Ｄｕｔｙで画像形成を行っている。
【００７０】
図１１に示すように、本実施例を用いることにより、従来例、実施例１、実施例２と比較して、ハーフトーン上の縦スジ本数をさらに減らし、かつスジ部の段差濃度をより目立ちにくくすることができた。
【００７１】
〔他の実施例〕
前述した実施例では、非画像形成時に、２つの現像スリーブのうちの少なくとも一方の現像スリーブに印加する現像バイアスを画像形成時とは異ならせ、他方の現像スリーブに印加する現像バイアスを画像形成時と同じにした構成を例示した。しかし、非画像形成時に、前記第１現像剤担持体と前記第２現像剤担持体の間に振動が生じるように、第１現像剤担持体へ印加する現像バイアスと第２現像剤担持体へ印加する現像バイアスとを異ならせる構成であれば、本発明は前述した実施例の構成に限定されるものではない。
【００７２】
すなわち、前述した実施例では、画像形成時は、２つの現像スリーブに印加する現像バイアスの差分（交流成分）による振動バイアスが「０」になるように制御し、この画像形成時に比べて非画像形成時の前記振動バイアスを大きくする構成を例示した。このように画像形成時には前記振動バイアスを「０」にすることが好ましいが、これに限定されるものではない。画像形成時に前記振動バイアスを印加してもよく、この場合、非画像形成時に比べて小さくすればよい。なお、この好ましくは、画像形成時の振動バイアスは、非画像形成時の振動バイアスに対して、５％以下程度であることが好ましい。この構成によっても、前述した実施例と同様の効果が得られる。
【００７３】
また、現像剤担持体の使用個数も２つに限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良く、また複数の現像剤担持体間の現像バイアスを異ならせる構成についても必要に応じて適宜設定すれば良い。
【００７４】
また前述した実施例では、画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えばプリンタ、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。複数の現像剤担持体を有する現像装置を備えた画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７５】
１    …現像器（現像装置）
１１  …感光体（像担持体）
１ａ，１ｂ …現像スリーブ（現像剤担持体）
１ｃ  …規制ブレード
３００，６００ …現像高圧基板（バイアス印加手段）
３０１，６０１ …ＡＣ高圧駆動回路
３０５，４０５，５０５ …制御基板（制御手段）
３０８，４０８，５０８ …ＣＰＵ
３０９ …スイッチ（切替手段）
４０９ …位相変換回路（位相変更手段）
【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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【図８】
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【図９】
2016206472.tif 000011
【図１０】
2016206472.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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