(57)【要約】【課題】像担持体と現像剤担持体の周速比が可変に制御される画像形成装置において、装置の長寿命化を図ることができる技術を提供する。【解決手段】像担持体１の周速に対する現像剤担持体４の周速の比率である周速比が、第１の周速比と、第１の周速比よりも大きい第２の周速比と、で画像形成が可能であり、複数の記録材に連続的に画像を形成する場合において、第１の周速比で画像を形成する場合は、複数の静電像を第１の時間間隔で像担持体１に形成し、第２の周速比で画像を形成する場合は、複数の静電像を第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で像担持体１に形成することを特徴とする。【選択図】図１
2017173458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体に形成された静電像を現像剤で現像する現像剤担持体と、
前記像担持体と前記現像剤担持体を、それぞれの周速を個々に可変に、回転させる駆動手段と、を備え、
前記像担持体が担持する現像剤像を記録材へ転写して記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
前記像担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比率である周速比が、第１の周速比と、前記第１の周速比よりも大きい第２の周速比と、で画像形成が可能であり、
複数の記録材に連続的に画像を形成する場合において、
前記第１の周速比で画像を形成する場合は、複数の静電像を第１の時間間隔で前記像担持体に形成し、
前記第２の周速比で画像を形成する場合は、複数の静電像を前記第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で前記像担持体に形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体に接する接触部を有し現像剤を前記現像剤担持体に供給する供給部材を更に備え、
複数の記録材に連続的に画像を形成する場合において、静電像の現像の際に前記像担持体に移動せずに前記現像剤担持体に残った現像剤を、複数の静電像を連続的に現像する合間に、前記供給部材に移動させる画像形成装置であって、
複数の静電像を連続的に前記像担持体に形成する時間間隔は、静電像の現像の際に前記現像剤担持体において前記像担持体との接触部を通過した領域が、前記合間の時間内に前記供給部材との接触部を通過するのに要する時間を含む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】
複数の静電像を連続的に前記像担持体に形成する時間間隔は、前記現像剤担持体の表面の全域が、前記供給部材との接触部を通過する時間を超えないことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記周速比が大きくなるほど、複数の静電像を連続的に前記像担持体に形成する時間間隔は短くな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】
前記第１の時間間隔は、前記第１の周速比で複数の静電像を連続的に現像する際に前記像担持体に移動せずに前記現像剤担持体に残った現像剤を、前記第１の周速比で複数の静電像を連続的に現像する合間に、前記現像剤担持体から除去するのに要する時間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】
前記第２の時間間隔は、前記第２の周速比で複数の静電像を連続的に現像する際に前記像担持体に移動せずに前記現像剤担持体に残った現像剤を、前記第２の周速比で複数の静電像を連続的に現像する合間に、前記現像剤担持体から除去するのに要する時間であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像剤担持体に接する接触部を有し現像剤を前記現像剤担持体に供給する供給部材を更に備え、
複数の記録材に連続的に画像を形成する場合において、静電像の現像の際に前記像担持体に移動せずに前記現像剤担持体に残った現像剤を、複数の静電像を連続的に現像する合間に、前記供給部材に移動させることで、前記現像剤担持体から除去することを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第２の周速比における前記現像剤担持体の周速は、前記第１の周速比における前記現像剤担持体の周速よりも速い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】
前記第２の周速比における前記現像剤担持体の周速は、前記第１の周速比における前記現像剤担持体の周速よりも遅い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１０】
前記第２の周速比は、記録材に形成される画像の単位面積当たりの現像剤の載り量を、前記第１の周速比で形成する場合よりも多くするための周速比であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記第１の周速比よりも小さい第３の周速比でも画像形成が可能であり、
前記第３の周速比で画像を形成する場合は、複数の静電像を前記第１の時間間隔よりも長い第３の時間間隔で前記像担持体に形成す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】
前記第３周速比は、現像剤の消費量を、前記第１周速比で画像を形成する場合よりも低下させるための周速比であることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記現像剤担持体に接する接触部を有し現像剤を前記現像剤担持体に供給する供給部材と、
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手段と、
前記供給部材に供給バイアスを印加する供給バイアス印加手段と、
を備え、
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期間において、
前記現像剤担持体と前記供給部材との接触部における現像剤に対し、該現像剤を前記供給部材から前記現像剤担持体へ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手段は前記現像剤担持体に現像バイアスを印加し、供給バイアス印加手段は前記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１〜１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記現像剤担持体に接する接触部を有し現像剤を前記現像剤担持体に供給する供給部材と、
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手段と、
前記供給部材に供給バイアスを印加する供給バイアス印加手段と、
を備え、
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大きくなるように、前記現像バイアス印加手段は前記現像剤担持体に現像バイアスを印加し、供給バイアス印加手段は前記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１〜１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
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期間において、
前記現像バイアス印加手段は、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手段は、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
を前記供給部材に印加することを特徴とする請求項１３または１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
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期間において、
前記供給バイアス印加手段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１３〜１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
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期間において、
前記供給バイアス印加手段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１３〜１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
複数の記録材に連続的に画像を形成する場合における１つ目の記録材の画像形成開始までの所定期間において、
前記供給バイアス印加手段は、絶対値の大きさが現像バイアスよりも小さい供給バイアスを前記供給部材に印加することを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記第１の時間間隔において、前記供給バイアス印加手段は、絶対値の大きさが現像バイアスよりも小さい供給バイアスを前記供給部材に印加することを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記第１の時間間隔において、前記供給バイアス印加手段は、絶対値の大きさが前記画像形成開始から前記画像形成終了までの期間に印加する供給バイアスよりも小さい供給バイアスを前記供給部材に印加することを特徴とする請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記供給部材が配置された現像室と、
前記現像室に連通し、現像剤が収容される収容室と、
前記収容室に配置され、前記駆動手段によって回転させられることで、現像剤を前記現像室に向けて搬送する搬送部材と、
をさらに備え、
前記現像室と前記収容室とが連通する連通口は、前記収容室において前記搬送部材よりも上方に位置することを特徴とする請求項１３〜２０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項２２】
前記駆動手段は、前記現像剤担持体が担持する現像剤が前記像担持体へ供給される部位である前記像担持体と前記現像剤担持体との接触部において、前記像担持体と前記現像剤担持体が互いに同じ方向に移動するように、前記像担持体と前記現像剤担持体を回転させることを特徴とする請求項１〜２１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、電子写真方式を用いた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方式を用いて記録材に画像を形成する画像形成装置において、非磁性１成分トナーを用いて静電潜像を可視化する現像装置を備えた構成が知られている。そのような現像装置として、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、像担持体である感光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。
【０００３】
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、供給ローラとの接触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。
【０００４】
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。これに対して、供給ローラの機械的剥ぎ取り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必要であった。
【０００５】
この必要性に対し、現像ローラと供給ローラとの間に電位差を設けるためのバイアスを印加し、静電的な力によって供給ローラから現像ローラへの供給や、現像ローラからのトナー回収を行う方法が一般的に行われている（特許文献１）。特許文献１では、非画像形成時に現像ローラにあたる中間ローラ上のトナーを回収するバイアスを印加し、画像形成時には、中間ローラにトナー層を形成するためのバイアスを印加する制御を行う方法が提案されている。すなわち、非画像形成時に現像ローラから供給ローラにトナーを回収することで現像ゴーストを軽減する。それとともに、画像形成時には、供給ローラから現像ローラにトナーを供給することで、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」という）を防止している。
【０００６】
一方、市場の多様化に伴い、従来よりも広色域、高濃度のプリントが必要とされる場合がある一方、従来よりも低消費でのプリントが必要とされる場合などがある。すなわち、同じ画像を出力する場合でも、その使用状況や目的に応じて、ユーザがプリントに用いる現像剤の量をコントロールできるプリントモードが必要とされている。このような必要性に対応可能な、感光ドラムへ現像される現像剤の量を変更する技術として、現像ローラの
対感光ドラム周速比（以下、現像ローラ周速比という）を可変にする技術が開示されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１５９７６号公報
【特許文献２】特開２００１−７５３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、現像ローラ周速比が大きくなると、１プリントあたりの現像ローラと現像剤規制部材や供給ローラとの間の機械的摺擦回数が増加するため、トナー劣化が促進され、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が発生する。したがって、現像装置の長寿命化が妨げられる恐れがある。
【０００９】
本発明は、像担持体と現像剤担持体の周速比が可変に制御される画像形成装置において、装置の長寿命化を図ることができる技術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ため、本発明の画像形成装置は、
像担持体と、
前記像担持体に形成された静電像を現像剤で現像する現像剤担持体と、
前記像担持体と前記現像剤担持体を、それぞれの周速を個々に可変に、回転させる駆動手段と、を備え、
前記像担持体が担持する現像剤像を記録材へ転写して記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
前記像担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比率である周速比が、第１の周速比と、前記第１の周速比よりも大きい第２の周速比と、で画像形成が可能であり、
複数の記録材に連続的に画像を形成する場合において、
前記第１の周速比で画像を形成する場合は、複数の静電像を第１の時間間隔で前記像担持体に形成し、
前記第２の周速比で画像を形成する場合は、複数の静電像を前記第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で前記像担持体に形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、像担持体と現像剤担持体の周速比が可変に制御される画像形成装置において、装置の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１におけるバイアス印加のタイミングチャート
【図２】実施例１における画像形成装置の説明図
【図３】実施例１におけるプロセスカートリッジの説明図
【図４】実施例１における色度図
【図５】実施例２におけるバイアス印加のタイミングチャート
【図６】実施例における駆動連結構成の模式図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
（実施例１）
本発明は、現像ローラ周速比を上げることで広色域を達成するプリントモードをもち、このモードにおいて、画像間の時間を適正に制御することで、現像ゴーストとベタ追従性の不良の防止を両立させつつ、現像装置の長寿命化を達成するものである。
【００１５】
［画像形成装置］
図２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２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）１２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。
【００１６】
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、収容するトナーの色の違いを除き、全て同一形状、同一構成を有しており、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。
【００１７】
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、後述する現像装置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。
【００１８】
像担持体としての感光ドラム１は、駆動手段（駆動源）としての図３に示す駆動モータ２１により、周速度２００ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。露光装置としてのスキャナユニット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。このレーザ露光により感光ドラム１の表面において電位の大きさが互いに異なる明部電位部と暗部電位部とが形成される。静電像は、トナーを付着させる表面電位にされた明部電位部と、トナーを付着させない表面電位にされた暗部電位部とを組み合わせて形成される。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。
【００１９】
４個の感光ドラム１に対向して、感光ドラム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。中間転写ベルト３１は、複数の支持部材として、駆動ローラであり、かつ２次転写対向ローラである
ローラ３１ａと、従動ローラ３１ｂに掛け渡されている。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、ローラ３１ａの回転によって、全ての感光ドラム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。
【００２０】
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、ローラ３１ａと中間転写ベルト３１を挟んで対向するように配置されている。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。
【００２１】
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。
【００２２】
［プロセスカートリッジ］
図３を参照して、本発明の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）及び後述する駆動系列構成を除いて、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。詳しくは後述するが、図３に示している駆動構成は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のプロセスカートリッジ７のものである。すなわち、感光ドラム１を回転駆動する駆動手段と、現像ローラ４を回転駆動する駆動手段と、供給ローラ５を回転駆動する駆動手段がそれぞれ駆動源（駆動モータ）を別にする構成となっている。ブラック（Ｋ）のプロセスカートリッジ７は、感光ドラム１を回転駆動する駆動手段と、現像ローラ４を回転駆動する駆動手段とが共通の一つの駆動モータで構成されている。
【００２３】
プロセスカートリッジ７は、感光ドラム１等を備えた感光体ユニット１３と、現像剤担持体としての現像ローラ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ドラム１が回転可能に取り付けられている。感光ドラム１は、感光ドラム駆動手段としての駆動モータ２１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、感光ドラム１上の電位（帯電電位：Ｖｄ）が−５００Ｖとなるように帯電ローラに印加する帯電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
光ドラム１上に静電像（静電潜像）が形成される。
【００２４】
一方、現像ユニット３は、現像室１８ａと現像剤収容室１８ｂとを有する枠体９を備え、現像剤収容室１８ｂは現像室１８ａの下方に配置され、現像剤収容室１８ｂの上方に設けられた連通口を介して現像室１８ａと連通している。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。
【００２５】
現像室１８ａには、感光ドラム１と接触し、駆動手段としての駆動モータ２４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。本実施例の現像ローラ４の外径は１５ｍｍのものを用いた。本実施例では、現像剤担持体としての現像ローラ４と像担持体としての感光ドラム１とは、現像ローラ４が担持するトナーが感光ドラム１へ供給される部位である接触部Ｃ１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。また、現像ローラ４には、現像バイアス印加手段としての現像ローラバイアス電源（高圧電源）４０から、感光ドラム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（現像バイアス）が印加される。
【００２６】
現像室１８ａにはさらに、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。供給部材としての供給ローラ５は、現像剤収容室１８ｂから搬送されたトナーを、現像剤担持体としての現像ローラ４に供給するためのローラである。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には、供給バイアス印加手段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（供給バイアス）が印加される。
【００２７】
ここで、現像ローラバイアス電源４０と供給ローラバイアス電源５０によって印加されるバイアスは、印刷モード情報取得部７０で得られた情報に基づいて制御部６０によって制御される。印刷モード情報取得部７０は、画像形成装置１００の不図示の操作パネルやプリンタドライバから入力される情報などで取得されている。
【００２８】
供給部材としての供給ローラ５は、導電性芯金の外周に発泡体層を形成した弾性スポンジローラであり、現像剤担持体としての現像ローラ４との対向部において、現像ローラ４の周面上に所定の接触部Ｃ２を形成して配設されている。そして、駆動モータ２４の駆動力を受けることによって、供給ローラ５は、図示矢印Ｅの方向に回転する。本実施例の供給ローラ５は、外径が１５ｍｍのものを用いた。本実施例の通常モードでは、現像ローラ４は６０ｒｐｍ、供給ローラ５は１２０ｒｐｍで駆動回転している。また、本実施例で用いた供給ローラ５は、抵抗値が４×１０＾６Ω、硬度が１９０ｇｆのものを用いた。ただし、本実施例における抵抗値は、Φ３０の金属製ローラに供給ローラ５を約１ｍｍ侵入させ、印加電圧を１００Ｖ印加した状態で電流値を測定することにより求めた。このときの供給ローラ５は約２００ｒｐｍで回転している状態で測定した。また、供給ローラ５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。
【００２９】
供給ローラ５と現像ローラ４の接触部Ｃ２のトナーには、供給ローラ５に印加するバイ
アス（供給バイアス）と現像ローラ４に印加するバイアス（現像バイアス）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。このとき現像ローラ４の側にトナーの付勢力を働かせることで、供給ローラ５から現像ローラ４へのトナー供給を行うことができる。
【００３０】
供給バイアスの値から現像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の接触部Ｃ２のトナーには、トナーを供給ローラ５から現像ローラ４に向かって移動させるように作用する付勢力が働く。逆に、供給バイアスの値から現像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、供給ローラ５と現像ローラ４の接触部Ｃ２のトナーには、トナーを現像ローラ４から供給ローラ５に向かって移動させるように作用する付勢力が働く。
【００３１】
また、トナーを供給部材としての供給ローラ５から現像剤担持体としての現像ローラ４へ向かわせる付勢力は、供給バイアスの値から現像バイアスの値を引いた値がトナーの正規帯電電極性と逆極性で、かつその値の絶対値が大きくなるほど、強くなる。現像ローラ４と供給ローラ５の間の電位差を、トナーを供給ローラ５から現像ローラ４へ向わせる付勢力が徐々に強まるように変化させると、トナーが供給ローラ５に保持される力が徐々に弱まり、トナーが現像ローラ４へ供給される力が徐々に強まる。これに伴い、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。
【００３２】
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との接触部へ進入する。そして、現像ローラ４に担持されたトナーは、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。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、像担持体としての感光ドラム１との接触部Ｃ１に搬送され、感光ドラム１上の静電潜像をトナー像として現像、可視化する。なお、供給部材としての供給ローラ５と現像剤担持体としての現像ローラ４の回転方向が同方向、すなわち、接触部Ｃ２における相対的な移動方向（回転方向）が逆方向となる構成でもよい。
【００３３】
現像剤担持体としての現像ローラ４上の現像領域で現像に使用されずに残留するトナー（現像残トナー）は、現像ローラ４の矢印Ｄ方向の回転によって供給部材としての供給ローラ５との接触部Ｃ２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、現像残トナーのうち供給ローラ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を付与されると同時に、供給ローラ５から新たに供給されたトナーと混合される。
【００３４】
図６に示すように、本実施例では、感光ドラム１、現像ローラ４、搬送部材２２の軸を駆動する駆動手段の構成が、プロセスカートリッジ７によって異なっている。図６は、本発明の実施例における駆動連結構成を示す模式図である。
イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のプロセスカートリッジ７は、感光ドラム１を回転駆動する駆動手段と、現像ローラ４を回転駆動する駆動手段がそれぞれ駆動源を別にする構成となっている。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを回転駆動する駆動手段は、駆動モータ２１及び駆動モータ２１の回転駆動力を伝達するギア列などから構成される。一方、現像ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃを回転駆動する駆動手段は、駆動モータ２４及び駆動モータ２４の回転駆動力を伝達するギア列などから構成される。なお、駆動モータ２４は、別のギア列とともに、搬送部材２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃの回転軸を回転駆動する駆動手段も構成する。また、駆動モータ２４は、さらに別のギア列とともに、供給ローラ５Ｙ
、５Ｍ、５Ｃを回転駆動する駆動手段も構成する。
ブラック（Ｋ）のプロセスカートリッジ７は、感光ドラム１Ｋを回転駆動する駆動手段と、現像ローラ４Ｋを回転駆動する駆動手段と、供給ローラ５Ｋを回転駆動する駆動手段とが共通の一つの駆動モータ２３で構成されている。さらに、駆動モータ２３は、別のギア列とともに、搬送部材２２Ｋの回転軸を回転駆動する駆動手段を構成するとともに、さらに別のギア列とともに、中間転写ベルト３１を循環移動させるローラ３１ａを回転駆動する駆動手段を構成する。これら各種駆動モータ及びギア列が、本発明における、像担持体、現像剤担持体、供給部材、搬送部材を個々に可変に回転駆動可能な駆動手段に対応し、制御部６０によって制御される。
【００３５】
［現像ゴースト発生メカニズム］
以下、現像ゴーストの発生メカニズムと、現像ゴーストと供給部材としての供給ローラ５による現像残トナーの回収量の関係について説明する。ただし、本実施例における現像ゴーストは、ベタ印字後（以下、「黒後」という）のハーフトーン濃度が背景部（以下、「白後」という）のハーフトーン濃度よりも濃くなる現象をいう。現像ゴーストは、白後のトナー帯電量と黒後のトナー帯電量との間の差によって、像担持体としての感光ドラム１上の静電潜像に対して現像されるトナー量に差が生じることが原因となって発生する。黒後では、現像剤担持体としての現像ローラ４上のトナーがその都度消費されるために、規制部材８を通過したトナーの帯電量は、規制部材８の摩擦帯電能力の寄与が大きい。一方、白後では、あらかじめ帯電されている現像残トナーに対して、供給部材としての供給ローラ５と現像剤担持体としての現像ローラ４との間の摩擦帯電と規制部材８による摩擦帯電が加わる。そのため、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。すなわち、現像剤担持体としての現像ローラ４に残ったままのトナーは、摩擦帯電の機会が多くなるので、帯電量が高くなりやすい。つまり、現像残トナーが供給部材としての供給ローラ５によって回収されず残ってしまうことが原因であり、供給ローラ５で回収される現像残トナー量を多くすることができれば、黒後のトナー帯電量に近づけることができる。これによって黒後のトナー帯電量と白後のトナー帯電量の差を少なくでき、現像ゴーストを軽減できる。
【００３６】
［供給ローラバイアス制御］
現像残トナーの供給ローラ５への回収量を多くするためには、現像剤担持体としての現像ローラ４と供給部材としての供給ローラ５との間の電位差を、トナーが現像ローラ４から供給ローラ５へ付勢される電位差に設定することが有効である。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ができる。しかし、単にトナーが供給ローラ５に付勢されるように現像ローラ４と供給ローラ５の間の電位差を設定するだけでは、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になってしまう可能性がある。その結果、ベタ画像のような高印字の印刷を行った時にベタ追従性不良が発生してしまう可能性がある。
【００３７】
以上のことを鑑み、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ために、本実施例では、現像ローラ４と供給ローラ５の電位差、すなわち、現像バイアスと供給バイアスの電位差を次のように設定する。
非画像形成時においては、現像ローラ４と供給ローラ５との間の電位差を、接触部Ｃ２におけるトナーを現像剤担持体としての現像ローラ４から供給部材としての供給ローラ５に向かって移動させるように作用する付勢力が発生する電位差に設定する。
画像形成時においては、現像ローラ４と供給ローラ５との間の電位差を、接触部Ｃ２におけるトナーを供給部材としての供給ローラ５から現像剤担持体としての現像ローラ４に向かって移動させるように作用する付勢力が発生する電位差に設定する。
【００３８】
図１を参照して、本実施例における現像剤担持体としての現像ローラ４と供給部材とし
ての供給ローラ５との間のバイアス制御について説明する。図１は、本実施例における、連続で２枚プリントを行った場合（２枚の記録材に連続的に画像形成を行った場合）のバイアス制御を示したタイミングチャートであり、通常モード時のバイアス制御と広色域モード時のバイアス制御とを比較して示している。
【００３９】
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、現像剤担持体としての現像ローラ４及び供給部材としての供給ローラ５が駆動手段としての駆動モータ２４の駆動力を受け回転を開始したタイミングである。また、「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り、静電像の先端における明部電位及び暗部電位の形成が開始されるタイミングとしている。ここで、静電像の先端とは、トナー像の記録材搬送方向において先頭となる１ライン目を形成するための静電像部分のことである。「画像形成終了」タイミングは、副走査方向のレーザ露光が終了するタイミング、静電像の後端における明部電位及び暗部電位の形成が終了するタイミングとしている。ここで、静電像の後端とは、トナー像の記録材搬送方向において最後尾となる最終ラインを形成するための静電像部分のことである。１枚目の「画像形成終了」から２枚目の「画像形成開始」までの間隔は、１枚目の静電像の形成終了から２枚目の静電像の形成開始までの時間間隔と同じであり、１枚目のトナー像の形成終了から２枚目のトナー像の形成終了までの時間間隔とも同じである。なお、「画像形成開始」及び「画像形成終了」における「画像形成」とは、感光ドラム１上にトナー像を形成する（静電像を現像剤で現像する）ことを指している。すなわち、ここで言う「画像形成」とは、感光ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト３１や記録材１２に転写することによって、トナー像を中間転写ベルト３１や記録材１２に形成すること、を含むものではない。すなわち「画像」とは中間転写ベルト３１や記録材１２に転写される前のトナー像（現像剤像）のことである。「現像駆動停止」タイミングは、駆動モータ２４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。
【００４０】
ただし、上記各タイミングはこれに限ったものではない。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。すなわち、静電像の現像の開始及び終了のタイミング（「画像形成開始」及び「画像形成終了」のタイミング）が、静電像の形成の開始及び終了のタイミングと必ずしも一致しなくてよい。静電像の現像において本発明による所望の効果が得られる（所望のトナー像を現像できる）限りにおいて、それらのタイミングは多少前後にずれても構わない。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。
【００４１】
本実施例における現像ローラ４に印加するバイアス（現像バイアス）は、「現像駆動開始」から「現像駆動停止」まで一定のバイアスであり、本実施例では−４００Ｖを印加してある。供給ローラ５に印加するバイアス（供給バイアス）は、「現像駆動開始」から「画像形成開始」までの所定期間（以下、「前回転」という）、トナーを供給ローラ５から現像ローラ４へ向かわせる付勢力が発生するような電位差となるように印加する。また、供給バイアスは、１枚目の静電潜像の後端と２枚目の静電潜像の先端との間（以下、「画像間」という）においても、トナーを供給ローラ５から現像ローラ４へ向かわせる付勢力が発生するような電位差となるように印加する。これによって、現像ローラ４上に不必要なトナーが供給されるのを低減し、供給ローラ５でのトナー回収量を増加させることができるため、現像ローラ４上のトナーの帯電量が上昇することを低減できる。
【００４２】
また、「画像形成開始」から「画像形成終了」までの期間では、供給ローラ５に印加す
るバイアスに傾きを持たせ、トナーを供給ローラ５から現像ローラ４へ向かわせる付勢力が徐々に強くなるように電位差を徐々に大きくする制御を行う。これにより、現像ローラ４と供給ローラ５との間の電位差に対する応答性の高いトナーから徐々に供給ローラ５から現像ローラ４へ供給されるため、画像先端部においては、不必要量のトナーが供給ローラ５から現像ローラ４上に供給されるのを抑制できる。その結果、画像形成中においても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することが可能となる。
【００４３】
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。
【００４４】
なお、本実施例では、前回転時、かつ、画像間には供給ローラ５に−３００Ｖ印加する。また、「画像形成開始」時に印加する供給バイアスを−４００Ｖ、「画像形成終了」時に印加する供給バイアスを−５００Ｖとし、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を一定として変化させる制御を行う。以下、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を、「供給ローラバイアス傾き」という。
【００４５】
［広色域モード］
本実施例の特徴である広色域モードにおける制御について説明する。本実施例に係る画像形成装置は、第１画像形成動作としての通常モードと、第２画像形成動作としての広色域モードの２つのモードを持ち、ユーザがその使用状況によって選択可能に構成されている。
【００４６】
本実施例では、感光ドラム１と現像ローラ４のそれぞれの回転数を個々に可変に構成されており、広色域モードでは、通常モードに比べて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の現像ローラ４の対ドラム周速比を高くする。これにより、感光ドラム１上へのトナーの現像量を増やすことで色域を拡大する。通常モードでは、像担持体としての感光ドラム１の周速に対する現像剤担持体としての現像ローラ４の周速の比率である対ドラム周速比が１４５％、広色域モードでは、対ドラム周速比が２５０％である。通常モードの周速比が１４５％の場合、感光ドラムの周速が、２００ｍｍ／ｓｅｃであれば現像ローラ４の周速は２９０ｍｍ／ｓｅｃになる。また、本実施例では、接触部Ｃ１において感光ドラム１と現像ローラ４とが同じ方向に回転するため、正の値になる。そのため、接触部Ｃ１において、感光ドラム１と現像ローラ４とが逆の方向（対向方向）に回転する場合は、負の値になり−１４５％となる。本実施例では、接触部Ｃ１にて同じ方向に回転するため、正の値となる。通常モードでのベタ画像プリント時の感光ドラム１上のトナーの載り量は、０．３５ｍｇ／ｃｍ２であり、広色域モードでの感光ドラム１上のトナーの載り量が０．４８ｍｇ／ｃｍ２である。つまり単位面積（／ｃｍ２）当たりの載り量が広色域モードの方が多いことになる。本実施例の広色域モードでは、現像ローラ４の周速を感光ドラム１の周速に対して相対的に上げることで対ドラム周速比を増加させている。
【００４７】
［色域の拡大についての説明］
図４は、本実施例における、通常モードでカラー画像を形成する場合の色域と、広色域モードでカラー画像を形成する場合の色域と、を比較して示した色度図である。色域の評価として、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系（ＣＩＥ）を用いた。また、色度の測定は、Ｘ−Ｒｉｔｅ製ＳＰＥＣＴＯＲＤＥＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲ  ５００を用いて測定した。図４は、本発明の広色域モードにおける制御を、カラー画像形成における基本色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍｇ）、シアン（Ｃｙ）の各プロセスカートリッジにおいて同じように実施したときの、色域の変化を示している。通常モードから広色域モードに切り替えることで、
例えば、イエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍｇ）とで形成されるレッド（Ｒ）の色域や、イエロー（Ｙ）とシアン（Ｃｙ）とで形成されるグリーン（Ｇ）の色域が拡大していることがわかる。イエロー（Ｙ）やレッド（Ｒ）では、５％から１５％色域を拡大することができる。
【００４８】
なお、広色域モードとしては、特定の色味の色域だけ拡大するような場合にも本発明は適用可能である。例えば、マゼンタ（Ｍｇ）とシアン（Ｃｙ）とで形成されるブルー（Ｂ）の色域だけを拡大する場合、４つのプロセスカートリッジのうちマゼンタとシアンのプロセスカートリッジにだけ本発明の広色域モードを実施するようにしてよい。これにより、トナー供給量の不足を発生させずに、より確実に特定の色味の色域拡大を実現することができる。また、色味の調整において、単位面積当たりのトナーの載り量を増やす割合を、プロセスカートリッジ間で異なるように制御するような場合にも、本発明は適用可能である。すなわち、プロセスカートリッジ間における単位面積当たりのトナーの載り量の比率を所定の比率にすべく広色域モードを実施する際に、本発明の制御を実施することで、トナー供給量を不足させることなく、上記所定比率をより確実に実現することができる。これにより、さらに細かい色味の調整を確実に実施することが可能となる。
【００４９】
図１を参照して説明する。図１には、実施例１において、通常モードに加え、広色域モードで連続で２枚プリントを行った場合のバイアス制御のタイミングチャートを示している。本実施例の特徴は、通常モードと広色域モードとで、画像間の時間、すなわち、複数の静電像を連続的に感光ドラム１に形成する時間間隔を変化させることである。ここで、「時間間隔」とは、第１の静電像の後端から第２の静電像の先端までの間隔に対応する時間の長さである。すなわち、第１の静電像の後端の現像が終了する時間（タイミング）から第２の静電像の先端の現像が開始される時間（タイミング）までの時間間隔のことである。本実施例では、第１の時間間隔としての通常モードでの画像間の時間は０．１６２秒、第２の時間間隔としての広色域モードの時間は０．０９４秒である。この画像間時間の設定は、通常モードと広色域モードのそれぞれにおいて、現像ローラ４が画像間でちょうど１回転する時間設定である。
【００５０】
前述したように、現像ゴースト低減の効果は、現像ローラ４から供給ローラ５に回収される現像残トナー量が多いほど効果が高い。そして、回収現像残トナー量は、現像ローラ４と供給ローラ５の間に現像残トナーを供給ローラ５へ移動させる付勢力が生じる電位差を与えているときに、現像残トナーを担持した現像ローラ４表面において供給ローラ５との接触部Ｃ２を通過した面積に相関する。つまり広色域モードでは、現像ローラ４の現像ローラ周速比が高いので、画像間時間を短くしても、画像間において十分な現像ローラ４表面面積が、回収ローラ５との接触部Ｃ２を通過できるため、通常モードと同等の現像ゴースト低減の効果が得られる。また、ゴースト低減の効果が十分であれば、前述の現像ローラのフィルミング等で決定される現像装置の寿命の観点からすると、画像間時間は短くすることが望ましい。
【００５１】
［実験１］
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、常温常湿条件の環境下（温度２３℃、湿度６０％）にて、評価用画像の印刷を行い、現像ゴーストの評価を行った。現像ゴーストの判定は、紙先端に５ｍｍ×５ｍｍのベタ黒パッチを１０ｍｍ間隔で配置し、それ以降にハーフトーン画像を印刷するという評価画像を用いて行った。この画像において、ベタ黒パッチ後のハーフトーン画像濃度と、それ以外の部分で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
【００５２】
また、もうひとつの実験として、低温低湿条件の環境下（温度１５℃、湿度１０％）にて、現像装置の寿命の評価を行った。寿命の評価は、印字率１％の横線画像を通紙することで行い、画像上の白地部にトナーが現像されてしまう、所謂カブリが規定値を超えた時点のプリント枚数を現像装置の寿命とした。カブリは、正規帯電極性と逆極性のトナーが現像ローラ上に増えると悪化傾向になり、本実験のカブリ悪化は、現像ローラがフィルミングすることでトナーへの帯電性が阻害されて発生している。かぶり量の測定は、反射式濃度計（東京電色社製リフレクトメーターＴＣ−６ＤＳ）を用いて測定し、プリント後の白地部反射濃度最悪値をＤｓ、プリント前の用紙の反射濃度平均値をＤｒとした時のＤｓ−Ｄｒをかぶり量（％）とした。本実験では、紙上白地部のかぶり量が５％以上を画像不良と判断、現像装置の寿命とし、かぶり量５％を超えずにトナーを使いきった場合を○、トナーを使い切る前にかぶりが５％を超えた場合を×とした。
【００５３】
本実施例における、実施例１の通常モードと広色域モードと比較例１、比較例２、従来例１、従来例２の現像ゴーストと現像装置寿命の結果を表１に示す。比較例１は、対ドラム現像ローラ周速比１４５％において、画像間の時間を実施例１の広色域モードと同じ０．０９４秒とし、バイアスのタイミングチャート等、その他の条件は実施例１の広色域モードと同じである。比較例２は、対ドラム現像ローラ周速比２５０％において、画像間の時間を実施例１の通常モードと同じ０．１６２秒とし、バイアスのタイミングチャート等、その他の条件は実施例１の広色域モードと同じである。従来例１は、本実施例と同様に、通常モードと広色域モードを有する構成において、画像間時間をモードにかかわらず０．１６２秒に固定した構成例であり、バイアスのタイミングチャート等、その他の条件は実施例１と同じである。従来例２は、本実施例と同様に、通常モードと広色域モードを有する構成において、画像間時間をモードにかかわらず０．０９４秒に固定した構成例であり、バイアスのタイミングチャート等、その他の条件は実施例１と同じである。
【００５４】
［表１］
2017173458.tif 000003
【００５５】
現像ゴーストの結果をみると、比較例１では、実施例の広色域モードに比べ現像ゴースト軽減の効果が小さい。つまり、本実施例の広色域モードにすることで、十分な現像ゴースト軽減の効果を得て、かつ、画像間時間を減らすことができることが分かる。また、現像装置寿命の結果をみると、比較例２では実施例１の広色域モードに比べて、現像装置寿命が短くなっており、本実施例の広色域モードで、画像間時間を減らすことで現像装置寿命を延命できていることが分かる。また、従来例１では、広色域モードにおいて、比較例２と同様、現像装置寿命が短くなり、従来例２では、通常モードにおいて、比較例１と同様、現像ゴースト軽減の効果が低下してしまう。これに対し、本実施例では、通常モード、広色域モードのいずれにおいても、現像ゴーストの発生抑制、現像装置寿命の低下抑制を図ることができる。
【００５６】
以上のことから、本実施例の構成にすることで、現像ローラ周速比が異なるモードにおいて、画像間時間を変えることで現像ゴースト低減の効果を十分に得つつ、現像装置の寿
命の最適化がなされていることがわかる。
【００５７】
本実施例において、画像間の時間（第１、第２の時間間隔）を、現像ローラ４が１周回転する時間、すなわち、現像ローラ４の表面の全域が供給ローラ５との接触部を通過する時間としたが、現像ゴーストに効果がある時間であればこれに限るものではない。不要な摺擦を回避すべく現像ローラ４が１周回転する時間を超えない範囲であって、少なくとも、連続して静電像の現像する合間の時間内に、現像ローラ４において現像残トナーが担持され得る領域の全域が、供給ローラ５との接触部を通過できればよい。すなわち、静電像の現像の際に現像ローラ４において感光ドラム１との接触部Ｃ１を通過した領域（静電像と対向した領域）が、供給ローラ５との接触部を通過するのに要する時間が確保され、現像残トナーの除去をより確実に実行できればよい。
【００５８】
また、本実施例では２つの動作モード（２種類の画像形成動作）を持つ構成であったが、濃度や色域の増大のさせ方が異なる３つ以上の動作モードを有するでも、本実施例中に示した作用によりその効果が得られれば、これに限るものではない。また、本実施例では、現像ローラ４の周速を上げることで、広色域モードの対ドラム周速比を増加させているが、相対的に周速差を形成できれば、例えば、感光ドラム１の周速を低減させることで、現像ローラ４対ドラム周速比を増加させる構成でもよい。現像ローラ、供給ローラの外径やバイアス値、現像ローラ周速比、画像間時間は、本実施例中に示した作用によりその効果が得られれば、本実施例の値に限るものではない。
【００５９】
（実施例２）
本発明の実施例２に係る画像形成装置は、第１動作モードとしての通常モードと、第３動作モードとしての低消費モードの２つのモードを持ち、ユーザがその使用状況によって選択可能に構成されている。低消費モードとは、色の再現性を重視しない、例えば、内部資料向けのプリントに対して、トナーの消費量を減らし、現像装置のトナー寿命を増加させるモードである。低消費モードでは、通常モードに比べて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の現像ローラ４の対ドラム周速比を低くし、感光ドラム１上へのトナーの現像量を減らすことで消費量を低減させる。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。
【００６０】
低消費モードは、対ドラム周速比が１２０％であり、ベタ画像プリント時の感光ドラム１上のトナーの載り量が０．２９ｍｇ／ｃｍ２である。また、第３の時間間隔としての画像間の時間を０．１９６秒とした。実施例２の通常モードの設定やその他の条件は、実施例１と同じである。図５に、実施例２の通常モードと低印字モードにおける、連続で２枚プリントを行った場合のバイアス制御を示したタイミングチャートを示す。
【００６１】
［実験２］
本実施例における、トナー寿命と現像ゴーストの効果を検証する実験を行った。まず、トナー寿命の検証実験について以下に説明する。本実施例において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー充填量は１５０ｇであり、印字率５％の横線を印字した時の通常モードと低消費モードでの印字可能枚数を検証した。ここで述べる印字率は、記録材Ｐの印字可能領域（画像形成可能領域）の一部である所定領域の面積に対するその所定領域に形成される画像の面積の割合（比率）として定義される。印字率は、例えば、記録材Ｐの所定領域の全域に画像が形成される全面ベタ黒画像の場合、印字率１００％となり、画像が形成されないベタ白画像の場合、印字率０％となる。結果を表２に示す。低消費モードにすることで、同じトナー充填量に対しての印字可能枚数が増えており、現像装置の長寿命化が達成されている。
【００６２】
［表２］
2017173458.tif 000004
【００６３】
次に、現像ゴーストの検証実験について以下に説明する。本実施例における、低消費モードと比較例３の現像ゴーストの結果を表３に示す。実験手法は実施例１と同じである。比較例３は、対ドラム現像ローラ周速比１２０％、画像間の時間を実施例２の通常モードと同じ０．１６２秒とし、バイアスのタイミングチャート等、その他の条件は実施例２の通常モードと同じである。
【００６４】
［表３］
2017173458.tif 000005
【００６５】
比較例３では、実施例２の低消費モードに比べ現像ゴースト軽減の効果が小さい。つまり、低消費モードにすることで、十分な現像ゴースト軽減の効果を得るためには、画像間時間を増やす必要があることが分かる。つまり低消費モードでは、現像ローラ４の現像ローラ周速比が低いので、画像間時間が通常モードと同じ場合、画像間において十分な現像ローラ面積が、回収ローラ５との接触部Ｃ２を通過できないため、現像ゴースト低減の効果が得られない。したがって、低消費モードでは、通常モードよりも画像間時間を長くする必要がある。
【００６６】
以上のことから、本実施例の構成にすることで、現像ローラ周速比が異なるモードにおいて、画像間時間を変えることで現像ゴースト低減の効果を十分に得られており、かつ現像装置のトナー寿命が延命され、現像装置の長寿命化が達成されることがわかる。現像ローラ、供給ローラのバイアス値や現像ローラ周速比、画像間時間は、本実施例中に示した作用によりその効果が得られれば、本実施例の値に限るものではない。
【００６７】
（その他）
これまでの実施例では、現像ローラと供給ローラとが設けられ、供給ローラからの現像剤の供給や剥ぎ取りを行うことを記載したが、これに限定されるものではない。供給ローラが設けられていない構成によっても、本発明の構成を実施することは可能である。
また、感光ドラムと現像ローラが接触している接触部Ｃ１があることを前提に説明したが、両部材が接触していない構成でもよい。この場合、両部材の最近接距離に対応する部分を対向部とし、対向部を基準に周速比を設定すればよい。
また、これまでの実施例では、像担持体である感光ドラムと像担持体に作用するプロセス手段とを一体化したプロセスカートリッジが装置本体に着脱可能な構成を用いて説明したが、これに限定されるものではない。
プロセスカートリッジを構成していた現像ユニットが単独で装置本体に着脱可能な構成でもよい。同様に感光体ユニットが単独で装置本体に着脱可能な構成でよい。
さらに、現像ユニットと感光体ユニットが別々に装置本体に着脱可能な構成でもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１００…画像形成装置、１…感光ドラム（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）、２２…現像剤搬送部材、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）、６０…制御部（制御手段）、７０…印刷モード情報取得部
【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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