(57)【要約】【課題】画像乱れを抑制することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】この画像形成装置１００は、感光体ドラム１ａ〜１ｄと、帯電ローラー２７と、現像ローラー３３が設けられる現像装置３ａ〜３ｄと、現像ローラー３３に電圧を印加するバイアス電源部４５と、バイアス電源部４５を制御する制御部９０と、を備える。制御部９０は、バイアス電源部４５を制御することにより、直流電圧に矩形波の交流電圧を重畳した現像バイアスを現像ローラー３３に印加する。現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の少なくとも一方は、４０μｓｅｃ以上８０μｓｅｃ以下である。【選択図】図２
2017037114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に接触して配置され、前記像担持体の表面の帯電を行う帯電器と、
前記像担持体と対向して配置され前記像担持体にトナーを供給する現像ローラーが設けられるとともに、トナーおよびキャリアを含む現像剤を収容する現像装置と、
前記現像ローラーに電圧を印加する電圧印加部と、
前記電圧印加部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記電圧印加部を制御することにより、直流電圧に矩形波の交流電圧を重畳した現像バイアスを前記現像ローラーに印加し、
前記現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の少なくとも一方は、４０μｓｅｃ以上８０μｓｅｃ以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の両方が、４０μｓｅｃ以上８０μｓｅｃ以下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】
前記現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の両方が、４０μｓｅｃ以上５８μｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項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、画像形成装置に関し、特に、直流電圧に矩形波の交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される現像ローラーを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体ドラム（像担持体）に対して帯電を行う帯電ローラーなどの帯電器と、感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラーを有する現像装置と、帯電器に電圧を印加する電圧印加部と、を備えた画像形成装置が知られている。現像ローラーには、直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。特に、交流電圧の波形の効果としては矩形波が最も高いため、通常、交流電圧には矩形波が用いられる。また、交流電圧の周波数を低く設定すると、忠実な画像再現性を得ることができる一方、かぶりが生じやすくなる。特に、かぶりに対する性能が低い現像剤を使用する場合は、かぶり対策のために交流電圧の周波数を高くすることがある。
【０００３】
また、感光体ドラムの帯電方式として、スコロトロン方式が主流であったが、近年オゾンの発生に対する安全性の問題から、オゾンの発生量が少ない帯電ローラー方式が多く採用されている。
【０００４】
なお、現像ローラーに、直流電圧に矩形波の交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される画像形成装置は、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０６−１９４９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者は、帯電ローラーを用いた従来の画像形成装置では画像乱れが発生する場合があるという問題点が存在することを見出した。これは、帯電ローラー方式では、スコロトロン方式に比べて、帯電能力が低いために外乱（ここでは現像バイアス）の影響を受けやすく画像乱れが発生しやすくなる、と考えられる。そして、本発明者は、現像バイアスの波形が急激に立ち上がる場合又は急激に立ち下がる場合に、画像乱れが発生することを突き止めた。これは、現像バイアスの波形が急激に立ち上がる場合又は急激に立ち下がる場合、短時間に電圧が変化するので、現像ローラーから感光体ドラムに瞬間的に大きな電流が流れ、画像乱れが発生する、と考えられる。特に、現像バイアスの周波数が高い場合、単位時間当たりの波形の数が多くなるので、画像乱れがより発生しやすい。
【０００７】
なお、特許文献１では、明記されていないが帯電方式はスコロトロン方式であったと思われる。このため、上述した課題（現像バイアスの波形に起因する画像乱れ）は存在しないと考えられる。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、画像乱れを抑制すること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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の第１の構成の画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体と、像担持体に接触して配置され、像担持体の表面の帯電を行う帯電器と、像担持体と対向して配置され像担持体にトナーを供給する現像ローラーが設けられるとともに、トナーおよびキャリアを含む現像剤を収容する現像装置と、現像ローラーに電圧を印加する電圧印加部と、電圧印加部を制御する制御部と、を備える。制御部は、電圧印加部を制御することにより、直流電圧に矩形波の交流電圧を重畳した現像バイアスを現像ローラーに印加する。現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の少なくとも一方は、４０μｓｅｃ以上８０μｓｅｃ以下である。
【００１０】
なお、本明細書および特許請求の範囲において、現像バイアスの立ち上がり時間とは、図７に示した時間Ｔ１のことであり、下限値から目標電圧（上限値）まで立ち上がる際に、下限値から上限値までの９０％の値（下限値と上限値との電位差の９０％の値）に達するまでの時間をいう。また、現像バイアスの立ち下がり時間とは、図７に示した時間Ｔ２のことであり、上限値から目標電圧（下限値）まで立ち下がる際に、上限値から下限値までの９０％の値（下限値と上限値との電位差の１０％の値）に達するまでの時間をいう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１の構成によれば、現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の少なくとも一方は、４０μｓｅｃ以上８０μｓｅｃ以下である。このように、現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の少なくとも一方が４０μｓｅｃ以上であることによって、画像乱れが発生するのを抑制することができる。また、現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の少なくとも一方が８０μｓｅｃ以下であることによって、画像濃度が高くなりすぎたり低くなりすぎたりするのを抑制することができる。
【００１２】
また、像担持体に対して帯電を行う帯電器としてスコロトロン方式以外の帯電器を用いる場合、画像乱れが発生しやすいので、本発明を適用することは特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態の画像形成装置の構造を概略的に示した断面図である。
【図２】図１における画像形成部Ｐａ周辺の構造を示した断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。
【図４】現像バイアスの立ち上がり時間のみを変更した状態を示した図である。
【図５】現像バイアスの立ち下がり時間のみを変更した状態を示した図である。
【図６】現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の両方を変更した状態を示した図である。
【図７】現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態による画像形成装置１００について説明する。画像形成装置（ここではタンデム型カラープリンター）１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００１６】
これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム（像担持体）１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、さらに駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次転写された後、二次転写ローラー９において用紙Ｐ上に一度に転写され、さらに、定着部７において用紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００１７】
トナー像が転写される用紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａ及びレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラー９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのブレード状のベルトクリーナー１９が配置されている。
【００１８】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転可能に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面は、単層の有機感光体（ＯＰＣ）により形成されている。各感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング装置５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄとが設けられている。
【００１９】
ユーザーにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置４によって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラー３３（図２参照）を備え、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーが補給装置（図示せず）によって所定量充填されている。このトナーは、現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラー３３により感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００２０】
そして、中間転写ベルト８に所定の転写電圧で電界が付与された後、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング装置５ａ〜５ｄにより除去される。
【００２１】
中間転写ベルト８は、従動ローラー１０、駆動ローラー１１、テンションローラー２０を含む複数の懸架ローラーに掛け渡されており、駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９へ搬送され、中間転写ベルト８とのニップ部（二次転写ニップ部）において用紙Ｐ上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着部７へと搬送される。
【００２２】
定着部７に搬送された用紙Ｐは、定着ローラー対１３のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。用紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００２３】
一方、用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した用紙Ｐの一部を一旦排出ローラー対１５から装置外部にまで突出させる。その後、用紙Ｐは排出ローラー対１５を逆回転させることにより分岐部１４で用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態でレジストローラー対１２ｂに再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラー９により用紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００２４】
次に、図２を参照して、画像形成部Ｐａの詳細構造について説明する。なお、以下の説明では図１の画像形成部Ｐａを例示するが、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。
【００２５】
感光体ドラム１ａの周囲には、ドラム回転方向（図２の反時計回り方向）に沿って帯電装置２ａ、現像装置３ａ、クリーニング装置５ａ、及び除電ランプ２５が配設され、現像装置３ａとクリーニング装置５ａの間には中間転写ベルト８を挟んで一次転写ローラー６ａが配置されている。
【００２６】
帯電装置２ａは、感光体ドラム１ａに接触してドラム表面を一様に帯電させる帯電ローラー（帯電器）２７と、帯電ローラー２７をクリーニングするための帯電クリーニングブラシ２９とを有している。なお、帯電クリーニングブラシ２９に代えて帯電クリーニングローラーを用いても良い。帯電ローラー２７には帯電バイアス電源４２（図３参照）により所定の直流バイアス及び交流バイアスが印加される。
【００２７】
現像装置３ａは、２本の攪拌搬送スクリュー３０と現像ローラー３３とを有するとともに、磁性キャリアを用いて非磁性のトナーを帯電させる二成分現像剤（以下、単に現像剤と呼ぶ）を収容する。また、現像装置３ａは、現像ローラー３３上に磁性キャリアおよびトナーからなる磁気ブラシを形成する。現像ローラー３３に現像バイアスが印加されることによって、感光体ドラム１ａにトナーが飛翔する。
【００２８】
クリーニング装置５ａは、摺擦ローラー３５、クリーニングブレード３７、及び回収スクリュー３９を有している。摺擦ローラー３５は感光体ドラム１ａに所定の圧力で圧接されており、図示しない駆動手段により感光体ドラム１ａとの当接面において同一方向に回転駆動される。感光体ドラム１ａ表面の、摺擦ローラー３５との当接面よりも回転方向下流側には、クリーニングブレード３７が感光体ドラム１ａに当接した状態で固定されている。摺擦ローラー３５及びクリーニングブレード３７によって感光体ドラム１ａ表面から除去された残留トナーは、回収スクリュー３９の回転に伴ってクリーニング装置５ａの外部に排出される。
【００２９】
クリーニング装置５ａと帯電装置２ａの間には除電ランプ２５が配置されている。除電ランプ２５は、感光体ドラム１ａ表面に光照射することによりドラム表面の残留電荷を除去する。
【００３０】
次に、図３を参照して、本発明の画像形成装置１００の制御経路について説明する。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。
【００３１】
画像入力部４０は、画像形成装置１００が図１に示すようなプリンターである場合、パーソナルコンピューター等から送信される画像データを受信する受信部であり、画像形成装置１００が複写機である場合、複写時に原稿を照明するスキャナーランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤ等から構成される画像読取部である。画像入力部４０より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部９４に送出される。
【００３２】
バイアス制御回路４１は、バイアス電源部（電圧印加部）４５の帯電バイアス電源４２、現像バイアス電源４３、及び転写バイアス電源４４と接続され、制御部９０からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものである。これらの各電源はバイアス制御回路４１からの制御信号によって、帯電ローラー２７、現像ローラー３３、一次転写ローラー６ａ〜６ｄ、二次転写ローラー９に所定のバイアスを印加する。
【００３３】
操作部５０には、液晶表示部５１、各種の状態を示すＬＥＤ５２が設けられており、ユーザーは操作部５０を操作して指示を入力することで、画像形成装置１００の各種の設定をし、画像形成等の各種機能を実行させる。液晶表示部５１は、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印刷部数を表示したり、タッチパネルとして、両面印刷や白黒反転等の機能や倍率設定、濃度設定など各種設定を行えるようになっている。
【００３４】
その他、操作部５０には、画像形成を開始するようにユーザーが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。
【００３５】
制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き可能の記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、カウンター９５、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部５０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ（インターフェイス）９６を少なくとも備えている。また、制御部９０は、装置本体内部の任意の場所に配置可能である。
【００３６】
ＲＯＭ９２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。カウンター９５は、印字枚数を積算してカウントする。なお、カウンター９５を別途設けなくても、例えばＲＡＭ９３でその回数を記憶するようにしてもよい。
【００３７】
また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９６を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がＩ／Ｆ９６を通じてＣＰＵ９１に送信される。制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、露光装置４、定着部７、中間転写ベルト８、二次転写ローラー９、画像入力部４０、バイアス制御回路４１、操作部５０等が挙げられる。
【００３８】
さらに制御部９０は、バイアス制御回路４１を介してバイアス電源部４５の現像バイアス電源４３を制御することにより、直流電圧に矩形波の交流電圧を重畳した現像バイアスを現像ローラー３３に印加する。この現像バイアスは、立ち上がり時間および立ち下がり時間の少なくとも一方が４０μｓｅｃ以上８０μｓｅｃ以下になるように設定される。なお、現像バイアスは、立ち上がり時間および立ち下がり時間の両方が４０μｓｅｃ以上８０μｓｅｃ以下であることが好ましい。また、現像バイアスは、立ち上がり時間および立ち下がり時間の両方が４０μｓｅｃ以上５８μｓｅｃ以下であることがより好ましい。
【００３９】
感光体ドラム１ａ〜１ｄの暗電位は、３５０〜５５０Ｖの範囲であることが好ましい。また、感光体ドラム１ａ〜１ｄの暗電位と現像ローラー３３に印加される直流電圧との電位差は、０〜２００Ｖの範囲であることが好ましい。
【００４０】
本実施形態では、上記のように、現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の少なくとも一方は、４０μｓｅｃ以上８０μｓｅｃ以下である。このように、現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の少なくとも一方が４０μｓｅｃ以上であることによって、画像乱れが発生するのを抑制することができる。また、現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の少なくとも一方が８０μｓｅｃ以下であることによって、画像濃度が高くなりすぎたり低くなりすぎたりするのを抑制することができる。
【００４１】
また、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対して帯電を行う帯電器として帯電ローラー２７を用いる場合、画像乱れが発生しやすいので、本発明を適用することは特に有効である。
【００４２】
また、上記のように、現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の両方が、４０μｓｅｃ以上８０μｓｅｃ以下であることが好ましい。このように構成すれば、画像乱れが発生するのをより抑制することができる。
【００４３】
また、上記のように、現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の両方が、４０μｓｅｃ以上５８μｓｅｃ以下であることが好ましい。このように構成すれば、画像乱れが発生するのをより抑制しながら、画像濃度が高くなりすぎたり低くなりすぎたりするのをより抑制することができる。
【００４４】
なお、図２に示すように、現像ローラー３３と帯電ローラー２７とが近接配置された構成、例えば直径３０ｍｍの感光体ドラム１ａ〜１ｄに対して水平方向に現像ローラー３３が配置され鉛直下方向に帯電ローラー２７が配置された構成では、現像ローラー３３から帯電ローラー２７に電流が流れ込みやすくなる。このため、現像バイアスが帯電状態に影響を及ぼして、画像に悪影響を及ぼしやすくなるので、本発明を適用することは特に効果的である。
【００４５】
次に、上記した本実施形態の効果を確認するために行った確認実験について説明する。まず、現像バイアスの立ち上がり時間のみを４０μｓｅｃ以上８０μｓｅｃ以下にした場合の効果を確認するために、例えば図４に示すように現像バイアスの立ち上がり時間のみを変更した確認実験について説明する。この確認実験は、上記実施形態に対応した実施例１〜４と、比較例１〜８と、について行った。
【００４６】
（実施例１）
実施例１では、現像ローラー３３に、３５０Ｖの直流電圧Ｖｄｅｖ（ＤＣ）にピークツーピーク値（Ｖｐｐ）が１２００Ｖの矩形波の交流電圧Ｖｄｅｖ（ＡＣ）を重畳した現像バイアスを印加した。交流電圧Ｖｄｅｖ（ＡＣ）の周波数を３ｋＨｚ、７ｋＨｚ、１０ｋＨｚとし、Ｄｕｔｙを５０％とした。そして、実施例１では、現像バイアスの立ち上がり時間を４０μｓｅｃにし、立ち下がり時間を２８μｓｅｃにした。帯電ローラー２７に、１２００Ｖの直流電圧Ｖｃｈ（ＤＣ）からなる帯電バイアスを印加した。感光体ドラム１ａ〜１ｄの暗電位を４５０Ｖ、明電位を７０Ｖにした。その他の構成は、上記実施形態と同様にした。
【００４７】
（実施例２〜４）
実施例２〜４では、現像バイアスの立ち上がり時間をそれぞれ、５８μｓｅｃ、７２μｓｅｃ、８０μｓｅｃにした。その他の条件は、実施例１と同様にした。
【００４８】
（比較例１〜８）
比較例１〜８では、現像バイアスの立ち上がり時間をそれぞれ、２０μｓｅｃ、２８μｓｅｃ、３５μｓｅｃ、９１μｓｅｃ、１０１μｓｅｃ、１１１μｓｅｃ、１２２μｓｅｃ、１３０μｓｅｃにした。その他の条件は、実施例１と同様にした。
【００４９】
試験機の条件としては、プロセス速度（印字速度）を３０枚（Ａ４サイズ）／分、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周速を約１６０ｍｍ／ｓｅｃとした。感光体ドラム１ａ〜１ｄの直径を３０ｍｍ、現像ローラー３３の直径を１６ｍｍ、現像ローラー３３の周速を感光体ドラム１ａ〜１ｄに対し周速比１．８（対向面において順回転）とした。現像ローラー３３の主磁極の磁力を９８ｍＴとし、現像ローラー３３と感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間のギャップを０．３０ｍｍとした。現像剤としては、平均粒径６．８μｍで比重１．２の正帯電トナーと、平均粒径３５μｍで比重４．５の磁性キャリアとから成る二成分現像剤を用いた。
【００５０】
実施例１〜４、比較例１〜８について、２×２のハーフ画像を印字した。なお、２×２のハーフ画像とは、６００ｄｐｉの場合、４ｄｏｔ×４ｄｏｔで構成された正方形の領域の中で２ｄｏｔ×２ｄｏｔの正方形の領域のみを書込み、そのような４ｄｏｔ×４ｄｏｔの正方形の領域を縦横に連続印字した画像を言う。
【００５１】
そして、実施例１〜４、比較例１〜５について、画像乱れの有無を目視で確認するとともに、実施例１〜４、比較例１〜８について、画像濃度を目視で確認した。これらの結果を表１および表２にそれぞれ示す。画像乱れについては、画像乱れが実用上問題のあるレベルを×、画像乱れは認められるが実用上問題のないレベルを△、画像乱れがほとんど認められないレベルを○とした。画像濃度については、濃度が低下して実用上問題のあるレベルを×、濃度低下は認められるが実用上問題のないレベルを△、濃度低下がわずかに認められるが実用上問題のないレベルを○、全く問題のないレベルを◎とした。
【００５２】
【表１】
2017037114.tif 000003
【００５３】
【表２】
2017037114.tif 000004
【００５４】
表１を参照して、現像バイアスの立ち上がり時間が短い場合に、画像乱れが発生することが判明した。具体的には、実施例１〜４、比較例４〜５では、実用上問題のないレベルに画像乱れを抑制することができた。その一方、比較例１〜３では、実用上問題のあるレベルの画像乱れが生じた。これは、現像バイアスの立ち上がり時間が短い場合（現像バイアスの波形が急激に立ち上がる場合）、短時間に電圧が変化するために、現像ローラー３３から感光体ドラム１ａ〜１ｄに瞬間的に大きな電流が流れ、画像乱れが発生しやすくなる、と考えられる。
【００５５】
また、比較例２〜３、実施例１を参照して、現像バイアスの周波数が高くなるにしたがって画像乱れが発生しやすくなることが判明した。これは、現像バイアスの周波数が高くなるにしたがって単位時間当たりの波形の数が多くなるために、画像乱れがより発生しやすくなる、と考えられる。
【００５６】
表２を参照して、現像バイアスの立ち上がり時間が長い場合に、濃度低下が発生することが判明した。具体的には、比較例１〜３、実施例１〜４、比較例４〜５では、実用上問題のないレベルに濃度低下を抑制することができた。特に、比較例１〜３、実施例１〜４では、濃度低下をわずかな低下に抑制することができた。その一方、比較例６〜８では、実用上問題のあるレベルの濃度低下が生じた。これは、現像バイアスの立ち上がり時間が長い場合（現像バイアスの波形がなだらかに立ち上がる場合）、トナーを現像ローラー３３から感光体ドラム１ａ〜１ｄに供給する際（立ち上がり時）の電界が弱まるために、画像濃度が低下した、と考えられる。
【００５７】
また、実施例３〜４、比較例４〜７を参照して、現像バイアスの周波数が高くなるにしたがって濃度低下が発生しやすくなることが判明した。
【００５８】
次に、現像バイアスの立ち下がり時間のみを４０μｓｅｃ以上８０μｓｅｃ以下にした場合の効果を確認するために、例えば図５に示すように現像バイアスの立ち下がり時間のみを変更した確認実験について説明する。この確認実験は、上記実施形態に対応した実施例５〜８と、比較例９〜１６と、について行った。
【００５９】
（実施例５）
実施例５では、現像バイアスの立ち上がり時間を２８μｓｅｃにし、立ち下がり時間を４０μｓｅｃにした。その他の構成は、実施例１と同様にした。
【００６０】
（実施例６〜８）
実施例６〜８では、現像バイアスの立ち下がり時間をそれぞれ、５８μｓｅｃ、７２μｓｅｃ、８０μｓｅｃにした。その他の条件は、実施例５と同様にした。
【００６１】
（比較例９〜１６）
比較例９〜１６では、現像バイアスの立ち下がり時間をそれぞれ、２０μｓｅｃ、２８μｓｅｃ、３５μｓｅｃ、９１μｓｅｃ、１０１μｓｅｃ、１１１μｓｅｃ、１２２μｓｅｃ、１３０μｓｅｃにした。その他の条件は、実施例５と同様にした。
【００６２】
試験機の条件は実施例１〜４および比較例１〜８と同様にし、実施例５〜８、比較例９〜１６について、２×２のハーフ画像を印字した。
【００６３】
そして、実施例５〜８、比較例９〜１３について、画像乱れの有無を目視で確認するとともに、実施例５〜８、比較例９〜１６について、画像濃度を目視で確認した。これらの結果を表３および表４にそれぞれ示す。画像乱れの評価方法については、実施例１〜４および比較例１〜８と同様にした。画像濃度については、濃度が上昇して実用上問題のあるレベルを×、濃度上昇は認められるが実用上問題のないレベルを△、濃度上昇がわずかに認められるが実用上問題のないレベルを○、全く問題のないレベルを◎とした。
【００６４】
【表３】
2017037114.tif 000005
【００６５】
【表４】
2017037114.tif 000006
【００６６】
表３を参照して、現像バイアスの立ち下がり時間が短い場合に、画像乱れが発生することが判明した。具体的には、実施例５〜８、比較例１２〜１３では、実用上問題のないレベルに画像乱れを抑制することができた。その一方、比較例９〜１１では、実用上問題のあるレベルの画像乱れが生じた。これは、現像バイアスの立ち下がり時間が短い場合（現像バイアスの波形が急激に立ち下がる場合）、短時間に電圧が変化するために、現像ローラー３３から感光体ドラム１ａ〜１ｄに瞬間的に大きな電流が流れ、画像乱れが発生しやすくなる、と考えられる。
【００６７】
また、比較例１０〜１１、実施例５を参照して、現像バイアスの周波数が高くなるにしたがって画像乱れが発生しやすくなることが判明した。
【００６８】
表４を参照して、現像バイアスの立ち下がり時間が長い場合に、濃度上昇が発生することが判明した。具体的には、比較例９〜１１、実施例５〜８、比較例１２〜１３では、実用上問題のないレベルに濃度上昇を抑制することができた。特に、比較例９〜１１、実施例５〜８では、濃度上昇をわずかな上昇に抑制することができた。その一方、比較例１４〜１６では、実用上問題のあるレベルの濃度上昇が生じた。これは、現像バイアスの立ち下がり時間が長い場合（現像バイアスの波形がなだらかに立ち下がる場合）、トナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄから現像ローラー３３に回収する際（立ち下がり時）の電界が弱まるために、画像濃度が上昇した、と考えられる。
【００６９】
また、実施例７〜８、比較例１２〜１５を参照して、現像バイアスの周波数が高くなるにしたがって濃度上昇が発生しやすくなることが判明した。
【００７０】
次に、現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の両方を４０μｓｅｃ以上８０μｓｅｃ以下にした場合の効果を確認するために、例えば図６に示すように現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の両方を変更した確認実験について説明する。この確認実験は、上記実施形態に対応した実施例９〜１２と、比較例１７〜２４と、について行った。
【００７１】
（実施例９）
実施例９では、現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の両方を４０μｓｅｃにした。その他の構成は、実施例１と同様にした。
【００７２】
（実施例１０〜１２）
実施例１０〜１２では、現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の両方をそれぞれ、５８μｓｅｃ、７２μｓｅｃ、８０μｓｅｃにした。その他の条件は、実施例９と同様にした。
【００７３】
（比較例１７〜２４）
比較例１７〜２４では、現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の両方をそれぞれ、２０μｓｅｃ、２８μｓｅｃ、３５μｓｅｃ、９１μｓｅｃ、１０１μｓｅｃ、１１１μｓｅｃ、１２２μｓｅｃ、１３０μｓｅｃにした。その他の条件は、実施例９と同様にした。
【００７４】
試験機の条件は実施例１〜８および比較例１〜１６と同様にし、実施例９〜１２、比較例１７〜２４について、２×２のハーフ画像を印字した。
【００７５】
そして、実施例９〜１２、比較例１７〜２１について、画像乱れの有無を目視で確認するとともに、実施例９〜１２、比較例１７〜２４について、画像濃度を目視で確認した。これらの結果を表５および表６にそれぞれ示す。画像乱れの評価方法については、実施例１〜８および比較例１〜１６と同様にした。画像濃度については、濃度が低下または上昇して実用上問題のあるレベルを×、濃度低下または上昇は認められるが実用上問題のないレベルを△、濃度低下または上昇がわずかに認められるが実用上問題のないレベルを○、全く問題のないレベルを◎とした。
【００７６】
【表５】
2017037114.tif 000007
【００７７】
【表６】
2017037114.tif 000008
【００７８】
表５を参照して、現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の両方を４０μｓｅｃ以上８０μｓｅｃ以下にすることによって、画像乱れが発生するのをより抑制できることが判明した。具体的には、現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の一方のみを４０μｓｅｃにした場合（実施例１、５）では１０ｋＨｚで画像乱れが認められるレベル（△）であったが、現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の両方を４０μｓｅｃにした場合（実施例９）は１０ｋＨｚで画像乱れがほとんど認められないレベル（○）になった。
【００７９】
また、表５および表６を参照して、現像バイアスの立ち上がり時間および立ち下がり時間の両方を４０μｓｅｃ以上５８μｓｅｃ以下にすることによって、画像乱れがほとんど認められないレベルにすることができるとともに、濃度低下および上昇を全く問題のないレベルにすることができることが判明した。
【００８０】
なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべ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、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００８１】
例えば、カラープリンターに本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限らない。言うまでもなく、モノクロプリンター、モノクロ複写機、デジタル複合機、ファクシミリ等の、直流電圧に矩形波の交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される現像ローラーを備えた種々の画像形成装置に本発明を適用できる。
【００８２】
また、撹拌搬送スクリュー３０と現像ローラー３３との間に、表面に磁気キャリアおよびトナーからなる磁気ブラシを形成するとともに現像ローラー３３にトナーを供給する磁気ローラーを設けてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１ａ〜１ｄ  感光体ドラム（像担持体）
３ａ〜３ｄ  現像装置
２７  帯電ローラー（帯電器）
３３  現像ローラー
４５  バイアス電源部（電圧印加部）
９０  制御部
１００  画像形成装置
【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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