JP2015203843A - 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベタ画像のエッジ部における吸い込みや、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像のエッジ部における白抜けを抑制しつつ、現像剤担持体によるトナー担持体からのトナーの引き剥がし性を向上させて現像ゴーストの発生も抑制可能な現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置は、現像剤担持体と、トナー担持体と、を備える。トナー担持体には現像バイアスとしてパルス部と休止部とを含むブランクパルスバイアスが印加されている。現像剤担持体にはパルス部のみからなるパルスバイアスが印加されており、ブランクパルスバイアスのパルス部とパルスバイアスを互いに逆方向のパルスとし、ブランクパルスバイアスの前記パルス部及び休止部の繰り返し周期に同期させて、パルスバイアスの直流電圧、ピークツーピーク値、デューティ比の少なくとも一つを変化させる。【選択図】図１５

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に、トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤を用い、トナー担持体上にトナーのみを担持させて感光体上の静電潜像を現像する現像装置に関するものである。

従来の現像装置においては、現像ローラー（トナー担持体）に現像バイアスを印加して、現像ローラーと感光体ドラム（像担持体）との間に形成される現像電界によりトナーを感光体ドラム側に飛翔させる、いわゆるジャンピング現像方式（非接触現像方式）が知られている。

上記の現像装置においては、現像ローラーと感光体ドラム（像担持体）とのギャップ（現像ギャップ）の変動による濃度ムラや、ベタ画像のエッジ部の吸い込み（過現像）による濃度差が発生するという問題点があった。

そこで、現像バイアスとして、直流電圧に矩形波形の交流電圧を重畳して印加するパルス部と、交流電圧の印加を休止して直流電圧のみを印加する休止部とを含むブランクパルスバイアスを用いることで、上述したような問題点を解消する方法が提案されている。

例えば特許文献１には、プロセスカートリッジに含まれる現像手段に、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印加する現像バイアス印加手段を有し、プロセスカートリッジの使用量（累積印字枚数）に応じて交流電圧の休止時間を設定する周期を可変とすることにより、画像形成条件を促進させる方向に補正することが開示されている。

また、ブランクパルスバイアスを用いると、トナーの粒径別での選択現像が進み、現像剤中のトナーの粒径分布が初期値からずれて現像性が低下することがあるが、特許文献２には、二成分現像方式の現像装置を備えた画像形成装置において、通常の画像形成時には現像バイアスとしてブランクパルスバイアスを印加し、トナー強制消費用画像の形成時には現像バイアスをブランクパルス以外の異なる波形のバイアスに変化させることで、現像装置内のトナー粒径が小粒径に偏らないようにする方法が開示されている。

さらに特許文献３には、直流電圧に交流電圧を重畳して印加し、その交流電圧の１周期において非点対称（デューティ比が５０％でない）波形が断続的に印加されるブランクパルスバイアスを現像バイアスとして用いることで、非接触現像で発生するベタ画像のエッジ部の吸い込みや、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像のエッジ部の白抜けを防止しつつ、現像性の低下も防止する方法が開示されている。

上述したような非接触現像方式においては、ベタ画像のエッジ部の吸い込みや、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像のエッジ部における白抜けを抑制するために、特許文献３に示されるように、現像バイアスとして、休止部がトナーを現像ローラー側に引き戻す方向に作用するブランクパルスバイアスを用いる方法が有効である。

一方、磁気ローラー（現像剤担持体）を用いて現像剤を感光体ドラム（像担持体）に対して非接触に設置した現像ローラー（トナー担持体）上に移行させる際に、磁気ローラー上に磁性キャリアを残したまま現像ローラー上に非磁性トナーのみを転移させてトナー薄層を形成し、交流電界によって感光体ドラム上の静電潜像にトナーを付着させる現像方式が知られている。この現像方式においても、現像バイアスとして上述したようなブランクパルスバイアスを用いた場合、ベタ画像のエッジ部の吸い込みや、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像のエッジ部における白抜けの抑制に有効である。

しかしながら、休止部がトナーを現像ローラー側に引き戻す方向に作用するブランクパルスバイアスが磁気ローラーと現像ローラーとの間における現像ローラー上のトナー薄層の入れ替わりを阻害する方向に作用し、現像ゴースト（現像履歴）等の画像品質の低下等の画像低下を招くこととなる。つまり、磁気ローラーと現像ローラーを用いる現像方式において、現像バイアスとしてブランクパルスを採用するためには、現像ローラー上のトナー薄層の入れ替わりを改善し、現像ゴーストを防止することが大きな課題となる。

現像ゴーストの発生を防止する方法としては、例えば特許文献４に、現像剤担持体とトナー担持体との間に形成される現像剤担持体とトナー担持体との間でトナーの供給と回収を行うための第１の交流電界（供給バイアス）の周波数を、トナー担持体と静電潜像担持体との間に形成されるトナー担持体から静電潜像担持体へトナーを移動させるための第２の交流電界（現像バイアス）の周波数よりも大きくすることが開示されている。

特開平１０−３９７１９号公報 特開２０００−２９３０２３号公報 特開２０００−３５７０９号公報 特開２０１０−７２４０２号公報

しかしながら、特許文献４の方法では、供給バイアスの周波数が現像バイアスの周波数よりも大きいため、現像バイアスの１パルス内に供給バイアスの複数のパルスが含まれることになる。その結果、必然的に現像バイアスのパルスと供給バイアスのパルスが同方向を向く部分が発生してしまう。そして、パルスが同方向を向く部分では現像剤担持体とトナー担持体との間におけるトナーの飛翔振動が小さくなり、トナー担持体上のトナーの引き剥がし効果が低下するおそれがあった。

本発明は、上記問題点に鑑み、ベタ画像のエッジ部における吸い込みや、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像のエッジ部における白抜けを抑制しつつ、現像剤担持体によるトナー担持体からのトナー層の引き剥がし性を向上させて現像ゴーストの発生も抑制可能な現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、現像剤担持体と、トナー担持体と、を備えた現像装置である。現像剤担持体は、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を担持して表面に磁気ブラシを形成する。トナー担持体は、現像剤担持体及び静電潜像が形成される像担持体に対向して配置され、現像剤担持体の磁気ブラシを用いて表面にトナー層が形成される。現像装置は、トナー担持体に、現像バイアスとして直流電圧に矩形波形の交流電圧を重畳したパルス部と、直流電圧のみからなる休止部と、を含むブランクパルスバイアスを印加することにより、トナー担持体に担持されたトナーを前記像担持体側に移動させて、像担持体表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する。現像剤担持体には、供給バイアスとして直流電圧に矩形波形の交流電圧を重畳したパルスバイアスが印加されており、ブランクパルスバイアスのパルス部とパルスバイアスを互いに逆方向のパルスとし、ブランクパルスバイアスのパルス部及び休止部の繰り返し周期に同期させて、パルスバイアスの直流電圧、ピークツーピーク値、デューティ比の少なくとも一つを変化させる。

本発明の第１の構成によれば、トナー担持体に印加する現像バイアスとしてブランクパルスバイアスを用いることで、ベタ画像のエッジ部における吸い込みや、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像のエッジ部における白抜け等の画像不具合を抑制することができる。また、現像剤担持体には、供給バイアスとしてブランクパルスバイアスのパルス部と逆方向のパルスバイアスを印加し、ブランクパルスバイアスのパルス部及び休止部の繰り返し周期に同期させて、パルスバイアスの直流電圧、ピークツーピーク値、デューティ比の少なくとも一つを変化させることで、トナー担持体上のトナーの入れ替えを促進し、トナーがチャージアップすることで発生する現像ゴースト等の画像品質の低下を効果的に抑制することができる。

本発明のカラープリンター１００の全体構成を示す概略断面図 カラープリンター１００に用いられる現像装置３ａの断面図 カラープリンター１００の制御経路を示すブロック図 現像ローラー２３と感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間のトナーの飛翔挙動を示す概念図 現像ローラー２３と感光体ドラム１ａ〜１ｄの対向部分（現像ニップ）におけるトナー粒子の挙動を説明する概念図 ベタ画像の一部が薄くなる現像ゴーストの発生過程を示す図 ベタ画像の一部が濃くなる現像ゴーストの発生過程を示す図 従来の現像装置において現像ローラー２３に現像バイアスとして印加されるブランクパルスバイアスの一例を示すグラフ 従来の現像装置において磁気ローラー２２に供給バイアスとして印加されるパルスバイアスの一例を示すグラフ 図８及び図９に示すバイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分（現像バイアスと供給バイアスの差分）のバイアス波形を示すグラフ 従来の現像装置において現像ローラー２３に現像バイアスとして印加されるブランクパルスバイアスの他の例を示すグラフ 図１１及び図９に示すバイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形を示すグラフ 本発明の第１実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて、現像ローラー２３に印加される現像バイアスの一例を示すグラフ 本発明の第１実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて、磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフ 図１３に示した現像バイアス、及び図１４に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形を示すグラフ 第１実施形態の比較例であって、磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフであり、１パルスの周期は現像ローラー２３に印加されるブランクパルスバイアス（図１３参照）と同じで、繰り返し周期が異なるように設定されたブランクパルスバイアスを示すグラフ 第１実施形態の比較例であって、磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフであり、繰り返し周期は現像ローラー２３に印加されるブランクパルスバイアス（図１３参照）と同じであるが、休止部のタイミングが異なるように設定されたブランクパルスバイアスを示すグラフ 図１３に示した現像バイアス、及び図１６に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形を示すグラフ 図１３に示した現像バイアス、及び図１７に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形を示すグラフ 第１実施形態の比較例であって、磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフであり、パルス部のバイアスが現像ローラー２３に印加するブランクパルスバイアスのパルス部（図１３参照）と同方向になるように設定されたブランクパルスバイアスを示すグラフ 図１３に示した現像バイアス、及び図２０に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形を示すグラフ 本発明の第２実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて、磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフ 図１３に示した現像バイアス、及び図２２に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形を示すグラフ 本発明の第３実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて、磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフ 図１３に示した現像バイアス、及び図２４に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形を示すグラフ 本発明の第４実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて、磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフ 図１３に示した現像バイアス、及び図２６に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形を示すグラフ 本発明の第５実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて、磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフ 図１３に示した現像バイアス、及び図２８に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形を示すグラフ 本発明の第６実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて、磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフ 図１３に示した現像バイアス、及び図３０に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形を示すグラフ 本発明の第７実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて、磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフ 図１３に示した現像バイアス、及び図３２に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形を示すグラフ 本発明の第８実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて、磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフ 図１３に示した現像バイアス、及び図３４に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形を示すグラフ 本発明の第９実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて、現像ローラー２３に印加される現像バイアスの一例を示すグラフ 図３６に示した現像バイアス、及び図２６に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形を示すグラフ 本発明の第１０実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて、磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフ 図１３に示した現像バイアス、及び図３８に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形を示すグラフ 本発明の第１１実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて、図３６に示した現像バイアス、及び図３２に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形を示すグラフ 本発明の第１２実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて、磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフ 図１３に示した現像バイアス、及び図４１に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形を示すグラフ

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラープリンターについて示している。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（シアン、マゼンタ、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シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。

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において時計回り方向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において転写紙Ｐ上に一度に転写され、さらに、定着部７において転写紙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方向に回転させながら、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。

本実施形態では、感光体ドラム１ａ〜１ｄはアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体であり、アルミニウム等の導電性基板（筒体）上に、感光層としてａ−Ｓｉ系の光導電層を形成し、その上面にａ−Ｓｉ系のＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ、ＳｉＣＮなどの無機絶縁体または無機半導体から成る表面保護層が積層されている。

トナー像が転写される転写紙Ｐは、カラープリンター１００本体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。

次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム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が設けられている。

パーソナルコンピューター等の上位装置から画像データが入力されると、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には、それぞれシアン、マゼンタ、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。

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上のシアン、マゼンタ、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。

中間転写ベルト８は、上流側の搬送ローラー１０と、下流側の駆動ローラー１１とを含む複数の張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が時計回り方向に回転を開始すると、転写紙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、フルカラー画像が転写される。トナー像が転写された転写紙Ｐは定着部７へと搬送される。

定着部７に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラー対１３により加熱及び加圧されてトナー像が転写紙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転写紙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。転写紙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。

一方、転写紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した転写紙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、転写紙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により転写紙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、排出ローラー対１５を介して排出トレイ１７に排出される。

さらに、中間転写ベルト８を挟んで駆動ローラー１１と対向する位置には画像濃度センサー４０が配置されている。画像濃度センサー４０としては、一般にＬＥＤ等から成る発光素子と、フォトダイオード等から成る受光素子を備えた光学センサーが用いられる。中間転写ベルト８上のトナー付着量を測定する際、発光素子から中間転写ベルト８上に形成された各基準画像に対し測定光を照射すると、測定光はトナーによって反射される光、及びベルト表面によって反射される光として受光素子に入射する。

トナー及びベルト表面からの反射光には正反射光と乱反射光とが含まれる。この正反射光及び乱反射光は、偏光分離プリズムで分離された後、それぞれ別個の受光素子に入射する。各受光素子は、受光した正反射光と乱反射光を光電変換して制御部９０（図３参照）に出力信号を出力する。そして、正反射光と乱反射光の出力信号の特性変化からトナー量を検知し、予め定められた基準濃度と比較して現像バイアスの特性値などを調整することにより、各色について濃度補正が行われる。

図２は、カラープリンター１００に搭載される現像装置３ａの構成を示す側面断面図である。なお、ここでは図１の画像形成部Ｐａに配置される現像装置３ａについて説明するが、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄに配置される現像装置３ｂ〜３ｄ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。

図２に示すように、現像装置３ａは、二成分現像剤（以下、単に現像剤ともいう）が収納される現像容器２０を備えており、現像容器２０は仕切壁２０ａによって第１及び第２攪拌室２０ｂ、２０ｃに区画され、第１及び第２攪拌室２０ｂ、２０ｃには図示しないトナーコンテナから供給されるトナー（正帯電トナー）をキャリアと混合して撹拌し、帯電させるための第１攪拌スクリュー２１ａ及び第２攪拌スクリュー２１ｂが回転可能に配設されている。

そして、第１攪拌スクリュー２１ａ及び第２攪拌スクリュー２１ｂによって現像剤が攪拌されつつ軸方向に搬送され、仕切壁２０ａの両端に形成された現像剤通過路（図示せず）を介して第１及び第２攪拌室２０ｂ、２０ｃ間を循環する。図示の例では、現像容器２０は左斜め上方に延在しており、現像容器２０内において第２攪拌スクリュー２１ｂの上方には磁気ローラー２２が配置され、磁気ローラー２２の左斜め上方には現像ローラー２３が対向配置されている。そして、現像ローラー２３は現像容器２０の開口側（図２の左側）において感光体ドラム１ａに対向しており、磁気ローラー２２及び現像ローラー２３は図中時計回り方向に回転する。

なお、現像容器２０には、第１攪拌スクリュー２１ａと対面してトナー濃度センサー（図示せず）が配置されており、トナー濃度センサーで検知されるトナー濃度に応じて補給装置（図示せず）からトナー補給口２０ｄを介して現像容器２０内にトナーが補給される。

磁気ローラー２２は、非磁性の回転スリーブ２２ａと、回転スリーブ２２ａに内包される複数の磁極を有する固定マグネット体２２ｂで構成されている。本実施形態では、固定マグネット体２２ｂの磁極は、主極３５、規制極（穂切り用磁極）３６、搬送極３７、剥離極３８、及び汲上極３９の５極構成である。磁気ローラー２２と現像ローラー２３とはその対面位置（対向位置）において所定のギャップをもって対向している。

また、現像容器２０には穂切りブレード２５が磁気ローラー２２の長手方向（図２の紙面と垂直な方向）に沿って取り付けられており、穂切りブレード２５は、磁気ローラー２２の回転方向（図２の時計回り方向）において、現像ローラー２３と磁気ローラー２２との対向位置よりも上流側に位置付けられている。そして、穂切りブレード２５の先端部と磁気ローラー２２表面との間には僅かな隙間（ギャップ）が形成されている。

現像ローラー２３は、非磁性の現像スリーブ２３ａと、現像スリーブ２３ａ内に固定された現像ローラー側磁極２３ｂで構成されている。現像ローラー側磁極２３ｂは、固定マグネット体２２ｂの対向する磁極（主極）３５と異極性である。

現像ローラー２３及び磁気ローラー２２には、バイアス制御回路４１（図３参照）を介して現像バイアス電源４３が接続されている。具体的には、現像バイアス電源４３は、現像ローラー２３に接続される直流電源と交流電源から成る第１電源４３ａと、第１電源４３ａと現像ローラー２３の間から分岐して設けられ、磁気ローラー２２に接続される直流電源と交流電源から成る第２電源４３ｂと、を備えており（デュアルバイアス制御）、第１電源４３ａ及び第２電源４３ｂは共通のグランドに接地されている。

これにより、現像ローラー２３には第１電源４３ａから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。一方、磁気ローラー２２には、供給バイアスとして、第１電源４３ａから印加されるバイアスをベースに、第２電源４３ｂから直流電圧に交流電圧を重畳したバイアスが重畳して印加される。

図２に示すデュアルバイアス制御によれば、磁気ローラー２２−現像ローラー２３間（以下、ＭＳ間という）に印加されるバイアス波形（現像バイアスと供給バイアスの合成波形）が第２電源４３ｂのバイアス波形と等しくなり、第１電源４３ａのバイアスによる影響を受けることがない。また、現像ローラー２３−感光体ドラム１ａ〜１ｄ間（ＤＳ間）に印加されるバイアス波形も第２電源４３ｂによる影響を受けることなく、第１電源４３ａのバイアスのみで制御することができる。

即ち、ＤＳ間のバイアス波形及びＭＳ間のバイアス波形は、互いに独立して各バイアスの電圧とデューティ比を設定することができる。

また、現像ローラー２３に印加される現像バイアスは、直流電圧に矩形波形の交流電圧を印加するパルス部と、交流電圧の印加を休止する休止部とを含む。現像バイアス及び供給バイアスの具体的な波形については後述する。

前述のように、第１攪拌スクリュー２１ａ及び第２攪拌スクリュー２１ｂによって、現像剤が攪拌されつつ現像容器２０内を循環してトナーを帯電させ、第２攪拌スクリュー２１ｂによって現像剤が磁気ローラー２２に搬送される。穂切りブレード２５には固定マグネット体２２ｂの規制極３６が対向するため、穂切りブレード２５として非磁性体或いは規制極３６と異なる極性の磁性体を用いることにより、穂切りブレード２５の先端と回転スリーブ２２ａとの隙間に引き合う方向の磁界が発生する。

この磁界により、穂切りブレード２５と回転スリーブ２２ａとの間に磁気ブラシが形成される。そして、磁気ローラー２２上の磁気ブラシは穂切りブレード２５によって層厚規制された後、現像ローラー２３に対向する位置に移動すると、固定マグネット体２２ｂの主極３５及び現像ローラー側磁極２３ｂにより引き合う磁界が付与されるため、磁気ブラシは現像ローラー２３表面に接触する。そして、磁気ローラー２２に印加されるＶｍａｇ（ＤＣ）と現像ローラー２３に印加されるＶｓｌｖ（ＤＣ）との電位差ΔＶ、及び磁界によって現像ローラー２３上にトナー薄層を形成する。

現像ローラー２３上のトナー層厚は現像剤の抵抗や磁気ローラー２２と現像ローラー２３との回転速度差等によっても変化するが、ΔＶによって制御することができる。ΔＶを大きくすると現像ローラー２３上のトナー層は厚くなり、ΔＶを小さくすると薄くなる。現像時におけるΔＶの範囲は一般的に１００Ｖ〜３５０Ｖ程度が適切である。

図３は、本発明のカラープリンター１００に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、カラープリンター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、カラープリンター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。

バイアス制御回路４１は、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り、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、帯電バイアス電源４２は帯電装置２ａ〜２ｄ内の帯電ローラーに、現像バイアス電源４３は現像装置３ａ〜３ｄ内の磁気ローラー２２及び現像ローラー２３に、転写バイアス電源４４は一次転写ローラー６ａ〜６ｄ及び二次転写ローラー９に、それぞれ所定のバイアスを印加する。

機内温湿度センサー４５は、カラープリンター１００内部の温度及び湿度を常に検知している。検知結果は後述するＩ／Ｆ９６を介して制御部９０に送信される。

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、カラープリンター１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。カラープリンター１００の各種設定はパーソナルコンピューターのプリンタードライバーから行われる。

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、カラープリンター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。

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、読み書き自在の記憶部である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、カラープリンター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。

ＲＯＭ９２には、カラープリンター１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、カラープリンター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、カラープリンター１００の制御途中で発生した必要なデータや、カラープリンター１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、ＲＡＭ９３（或いはＲＯＭ９２）には、後述するように現像ローラー２３に現像バイアスとして印加されるブランクパルスバイアス、磁気ローラー２２に供給バイアスとして印加されるパルスバイアスの設定値等も保管される。

一時記憶部９４は、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画像入力部（図示せず）より入力され、デジタル信号に変換された画像信号を一時的に記憶する。カウンター９５は、印字枚数を累積してカウントする。

また、制御部９０は、カラープリンター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、画像濃度センサー４０、バイアス制御回路４１、操作部５０等が挙げられる。

図２に示したような現像装置３ａ〜３ｄを備えた非接触現像方式のカラープリンター１００では、出力画像の形成時において、ベタ画像のエッジ部における吸い込み（過現像）や、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像のエッジ部における白抜け等の画像品質の低下が発生し易いことが知られている。

まず、ベタ画像のエッジ部における吸い込みや、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像のエッジ部における白抜けが発生するメカニズムについて述べる。図４は、現像ローラー２３と感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間のトナーの飛翔挙動を示す概念図である。図４に示すように、トナーＴは基本的に電気力線に沿って飛翔することから、現像初期のトナー飛翔挙動は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の高濃度部（ベタ画像部、図４の表面電位１０Ｖの領域）と低濃度部（ハーフトーン画像部、図４の表面電位１２０Ｖの領域）が隣接する場合は、低濃度側のエッジ部に向かって飛翔したトナーが高濃度側のエッジ部に引き寄せられる傾向にある。その結果、高濃度側のエッジ部にはトナーが密に付着する吸い込みが発生し、逆に低濃度側のエッジ部ではトナーが疎になり白抜けが発生する。

次に、トナーを現像ローラー２３側に引き戻す方向に作用する現像バイアス（ブランクパルスバイアス）が、ベタ画像のエッジ部における吸い込みや、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像のエッジ部における白抜けを抑制するメカニズムについて述べる。図５は、現像ローラー２３と感光体ドラム１ａ〜１ｄの対向部分（現像ニップ）におけるトナー粒子の挙動を説明する概念図である。

一般に、交流波形を有する現像バイアスを用いて現像すると、図５に示すように、現像ニップ上流側の領域Ｒ１（現像ギャップが大きく現像電界が弱い領域）では、帯電量の大きい大粒径トナーが小粒径トナーよりも先に飛翔し、感光体ドラム１ａ〜１ｄの潜像上に現像される。特に、現像ローラー２３と感光体ドラム１ａ〜１ｄに線速差（現像ローラー２３の線速が感光体ドラム１ａ〜１ｄよりも速い）がある場合、白地部を通過してきた現像ローラー２３がベタ画像のエッジ部（後端部）を通過し、現像ローラー２３上のトナーが飛翔してベタ画像のエッジ部近傍に付着し、エッジ部近傍のトナー密度を高くする。

そして、現像ニップの中央部Ｒ２（現像ギャップが狭くなり現像電界が最も強くなる領域）では、帯電量の小さい小粒径トナーも飛翔し始め、既に感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像に付着した大粒径トナーの一部と入れ替わって潜像に付着する。

さらに、現像ニップ下流側の領域Ｒ３（現像ギャップが再び大きくなり現像電界が弱くなる領域）においては、帯電量の小さい小粒径トナーは先に感光体ドラム１ａ〜１ｄ若しくは現像ローラー２３に引き付けられて付着するため、帯電量の大きい大粒径トナーのみが現像ニップ間に浮遊する。この浮遊トナーが現像されることで、ベタ画像のエッジ部における吸い込みが発生し、エッジ部の濃度差（後端溜まり）の原因となる。

つまり、ベタ画像のエッジ部における吸い込みを抑制するためには、現像ニップ上流側の領域Ｒ１におけるベタ画像のエッジ部のトナー密度上昇を防ぐことと、現像ニップ下流側の領域Ｒ３における浮遊トナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄに飛翔させないことが重要となる。これらの現象を抑制するのにブランクパルスバイアスは有効であり、パルス部の現像性を促進させる設定にすることで、全てのトナーが往復運動する現像ニップ中央部Ｒ２の範囲が広がり、現像ニップ上流側の領域Ｒ１で発生するベタ画像のエッジ部のトナー密度上昇を小さくすることができる。また、休止部の現像性を抑制する設定にすることで、現像ニップ下流側の領域Ｒ３で現像ニップ間の浮遊トナーを現像ローラー２３側に引き寄せることが可能となり、ベタ画像のエッジ部の現像量上昇を防ぐことができる。

次に、図６及び図７を用いて現像ゴーストが発生するメカニズムについて述べる。図６は、ベタ画像の一部が薄くなる現像ゴーストの発生過程を示す図であり、図６（ａ）に示すように、現像ニップ部では現像ローラー２３上に形成されたトナー層Ｔの一部が現像トナーＴｇとして感光体ドラム１ａ〜１ｄ側に移動する。その結果、トナー層Ｔに欠損部分が発生するが、ハーフトーン画像等を印字した場合、欠損部分にトナー層Ｔが僅かに残存している。

その後、現像ローラー２３の回転により欠損部分は磁気ローラー２２との対向部に移動し、図６（ｂ）に示すように、磁気ローラー２２上の磁気ブラシによって欠損部分に供給トナーＴｓが供給される。ここで、欠損部分に残存したトナー層Ｔ（図の破線領域）は他の部分に比べてチャージアップしているため、磁気ローラー２２から供給される供給トナーＴｓは、現像に用いられた現像トナーＴｇよりも少なくなる。その結果、欠損部分と他の部分とでトナー層Ｔの層厚が変化する。

この状態でベタ画像を印字した場合、図６（ｃ）に示すように、欠損部分（前回の印字領域）から移動する現像トナーＴｇの量が他の部分に比べて少なくなってしまい、前回の印字領域の画像濃度が薄くなる現像ゴーストが発生する。

図７は、ベタ画像の一部が濃くなる現像ゴーストの発生過程を示す図であり、図７（ａ）に示すように、現像ニップ部では現像ローラー２３上に形成されたトナー層Ｔの一部が現像トナーＴｇとして感光体ドラム１ａ〜１ｄ側に移動する。その結果、トナー層Ｔに欠損部分が発生する。

その後、現像ローラー２３の回転により欠損部分は磁気ローラー２２との対向部に移動し、図７（ｂ）に示すように、磁気ローラー２２上の磁気ブラシによって欠損部分に供給トナーＴｓが供給される。ここで、欠損部分の周囲に残存したトナー層Ｔでは、現像ローラー２３に近接した部分（図の破線領域）が供給トナーＴｓに比べてチャージアップしている。

この状態でベタ画像を印字した場合、図７（ｃ）に示すように、チャージアップしたトナーが感光体ドラム１ａ〜１ｄ側へ移動しにくくなっているため、欠損部分（前回の印字領域）から移動する現像トナーＴｇの量が他の部分に比べて多くなってしまい、前回の印字領域の画像濃度が濃くなる現像ゴーストが発生する。

上述したように、前回の印字領域が薄くなる現像ゴースト、濃くなる現像ゴーストのいずれも、前回の印字で感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像の現像に使用された領域と使用されなかった領域とで、現像ローラー２３上のトナー層の状態が変化し、次回の現像時に均一な現像ができない現象である。つまり、現像ゴーストは、現像ローラー２３と磁気ローラー２２との間でのトナー層Ｔの形成時に、前回の現像ニップ部通過後にチャージアップした現像ローラー２３上の残留トナーを磁気ローラー２２によって十分に引き剥がしきれないために発生する。

次に、現像バイアスとしてブランクパルスバイアスを用いた場合のＭＳ間のバイアス波形について説明する。図８は、現像ローラー２３に現像バイアスとして印加されるブランクパルスバイアスの一例を示すグラフ、図９は、磁気ローラー２２に供給バイアスとして印加されるパルスバイアスの一例を示すグラフ、図１０は、図８及び図９に示すバイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分（現像バイアスと供給バイアスの差分）のバイアス波形を示すグラフである。

図８に示すブランクパルスバイアスは、パルス部は、１００Ｖの直流電圧Ｖｄｃに、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１４００Ｖ、デューティ比０．５の交流電圧Ｖａｃを２パルスのインターバル（継続時間）で重畳して印加しており、Ｖｍａｘ＝８００Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−６００Ｖとなっている。休止部は、交流電圧をオフとし、１００Ｖの直流電圧Ｖｄｃのみを交流波形２パルス分のインターバルで印加している。パルス部と休止部を合わせたインターバルは交流波形４パルス分の長さとなっている。

図９に示すパルスバイアスは、４００Ｖの直流電圧Ｖｄｃに、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１１００Ｖ、デューティ比０．５の交流電圧Ｖａｃを重畳して印加しており、Ｖｍａｘ＝９５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−１５０Ｖとなっている。また、交流電圧Ｖａｃのパルス方向は図８に示したブランクパルスバイアスのパルス部と逆方向になっている。

そして、図１０に示すＭＳ間のバイアス波形では、ブランクパルスのパルス部に対応する部分には、直流電圧Ｖｄｃの差分１００−４００＝−３００Ｖ（図１０の破線）に、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１４００−（−１１００）＝２５００Ｖ、デューティ比０．５の交流電圧Ｖａｃが重畳して印加される結果となり、Ｖｍａｘ＝８００−（−１５０）＝９５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−６００−（−９５０）＝−１５５０Ｖとなっている。また、ブランクパルスの休止部に対応する部分には、直流電圧Ｖｄｃの差分−３００Ｖに、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１４００Ｖ、デューティ比０．５の交流電圧Ｖａｃが重畳して印加される結果となり、Ｖｍａｘ＝２５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−８５０Ｖとなっている。

ベタ画像のエッジ部の吸い込みや、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像のエッジ部における白抜けを抑制するために、現像ローラー２３に印加する現像バイアスとして図８のようなブランクパルスバイアスを用い、磁気ローラー２２に印加する供給バイアスとして図９のようなパルスバイアスを用いると、図１０に示すように、ＭＳ間のバイアス波形においてブランクパルスバイアスの休止部に対応する部分のピークツーピーク値が小さくなり、現像ローラー２３上のトナー層の入れ替えが抑制されることとなる。

図１１は、現像ローラー２３に現像バイアスとして印加されるブランクパルスバイアスの他の例を示すグラフである。図１１に示すブランクパルスバイアスでは、パルス部は図８に示したブランクパルスと同一とし、休止部を図８のブランクパルスよりも低電圧側（−１００Ｖ）にシフトしている。

図１２は、図１０に示した現像バイアス、及び図９に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間のバイアス波形（現像バイアスと供給バイアスの差分）を示すグラフである。図１２に示すＭＳ間のバイアス波形では、ブランクパルスのパルス部に対応する部分には、直流電圧Ｖｄｃの差分−３００Ｖ（図１２の破線）に、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１４００−（−１１００）＝２４００Ｖ、デューティ比０．５の交流電圧Ｖａｃが重畳して印加される結果となり、Ｖｍａｘ＝８００−（−１５０）＝９５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−６００−（−９５０）＝−１５５０Ｖとなっている。また、ブランクパルスの休止部に対応する部分には、直流電圧Ｖｄｃの差分−５００Ｖに、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１４００Ｖ、デューティ比０．５の交流電圧Ｖａｃが重畳して印加される結果となり、Ｖｍａｘ＝５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−１０５０Ｖとなっている。

ベタ画像のエッジ部の現像量上昇による吸い込みをより効果的に抑制するために、図１１のように、現像バイアスを、休止部においてトナーが現像ローラー２３側に引き戻される方向に作用するブランクパルスに設定した場合、図１２に示すように、ＭＳ間の印加電圧差分の直流成分（図１２の破線）が休止部でマイナス方向にシフトし、現像ローラー２３上のトナー層の入れ替えがさらに阻害されることとなる。

図２に示したような、磁気ローラー２２上に磁性キャリアを残したまま現像ローラー２３上にトナーのみを移動させてトナー薄層を形成する現像装置３ａ〜３ｄにおいて、現像バイアスとしてブランクパルスバイアスを用いる方法は、ベタ画像のエッジ部の吸い込みや、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像のエッジ部における白抜けの抑制に対して有効である。その反面、上述したように、ＭＳ間における印加電圧の差分が現像ローラー２３上のトナーの入れ替わりを阻害する方向に作用し、現像ゴースト等の画像品質の低下を招くこととなる。つまり、図２に示したような現像装置３ａ〜３ｄにおいて、現像バイアスとしてブランクパルスを採用するためには、現像ローラー２３上のトナーの入れ替わりを改善し、現像ゴーストを防止することが大きな課題となる。

そこで、本発明のカラープリンター１００では、ベタ画像のエッジ部における吸い込み、及びベタ画像に隣接するハーフトーン画像の端部における白抜けを抑制するために、現像ローラー２３に印加する現像バイアスとしてパルス部と休止部とを有するブランクパルスバイアスを用いる。また、磁気ローラー２２に印加する供給バイアスとしてブランクパルスバイアスと同期し、且つパルスの方向がブランクパルスバイアスのパルス部と逆方向のパルスバイアスを用いる。そして、現像ローラー２３に印加するブランクパルスバイアスのパルス部及び休止部に同期して、磁気ローラー２２に印加されるパルスバイアスの直流電圧、交流電圧のピークツーピーク値、デューティ比のうち少なくとも１つを変化させる。

これにより、ベタ画像のエッジ部における吸い込み（後端溜まり）や、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像端部の白抜けの防止対策として、現像ローラー２３に印加するブランクパルスによる弊害を緩和し、現像ローラー２３上のトナーの入れ替わりを向上させることが可能となる。即ち、ベタ画像のエッジ部における吸い込み、及びベタ画像に隣接するハーフトーン画像の端部における白抜けの抑制と、ＭＳ間における現像ローラー２３上のトナーの引き剥がし性（トナーの入れ替わり）の向上とを両立させることができる。

図１３及び図１４は、それぞれ本発明の第１実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて現像ローラー２３に印加される現像バイアス、磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフであり、図１５は、図１３に示した現像バイアス、及び図１４に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形（現像バイアスと供給バイアスの差分）を示すグラフである。現像バイアスは、直流電圧に交流電圧を重畳して印加するパルス部と、交流電圧の印加を休止した休止部とを有するブランクパルスバイアスである。供給バイアスは、直流電圧に交流電圧を重畳して印加したパルスバイアスである。

図１３に示す現像バイアスでは、パルス部は、１００Ｖの直流電圧Ｖｄｃに、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１４００Ｖ、デューティ比０．５の交流電圧Ｖａｃを２パルスのインターバルで重畳して印加しており、Ｖｍａｘ＝８００Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−６００Ｖとなっている。休止部は、パルス部のマイナス側波形の直後に交流電圧をオフとし、−１００Ｖの直流電圧Ｖｄｃのみを交流波形２パルス分のインターバルで印加している。パルス部と休止部を合わせたインターバルは交流波形４パルス分の長さとなっている。

図１４に示す供給バイアスでは、４００Ｖ及び２００Ｖの直流電圧Ｖｄｃを交流波形２パルスのインターバルで交互に印加し、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１１００Ｖ、デューティ比０．５の交流電圧Ｖａｃを重畳して印加しており、４００Ｖの直流電圧Ｖｄｃに重畳した区間ではＶｍａｘ＝９５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−１５０Ｖ、２００Ｖの直流電圧Ｖｄｃに重畳した区間ではＶｍａｘ＝７５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−３５０Ｖとなっている。

本実施形態では、現像ローラー２３に印加されるブランクパルスのパルス部と磁気ローラー２２に印加するパルスバイアスが互いに逆方向のパルスになるように設定されている。このように、現像ローラー２３に印加されるブランクパルスのパルス部及び磁気ローラー２２に印加されるパルスバイアスを同期させるとともに、パルス部のバイアスが互いに逆方向になるように設定することで、ＭＳ間におけるトナーの飛翔振動が大きくなり、現像ローラー２３上のトナーの引き剥がし効果が向上する。

また、現像ローラー２３に印加されるブランクパルスの休止部に同期させて、磁気ローラー２２に印加するパルスバイアスの直流電圧Ｖｄｃをマイナス側にシフトさせている。これにより、図１５に示す印加電圧差分のバイアス波形では、直流成分（図１５の破線）が一定値（−３００Ｖ）となっており、休止部においてマイナス方向（トナーが現像ローラー２３側へ飛翔する方向）へシフトしない。従って、図１２のようにＭＳ間の印加電圧差分の現像ローラー２３からのトナーの引き剥がしを阻害する現象を抑制することができる。

なお、図１６に示すように、磁気ローラー２２に印加されるパルスバイアスの１パルスの周期は図１３に示した現像ローラー２３に印加されるブランクパルスと同じであるが、繰り返し周期が異なる場合、或いは、図１７に示すように、磁気ローラー２２に印加されるパルスバイアスの繰り返し周期は図１３に示した現像ローラー２３に印加されるブランクパルスと同じであるが、休止部のタイミングが異なる場合は、図１８及び図１９に示すＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形は直流成分及びピークツーピーク値が不規則に変化する。そのため、ＭＳ間において現像ローラー２３へトナー薄層を形成するために必要なバイアス、及び現像ローラー２３からトナー薄層を引き剥がすために必要なバイアスが確保できない。

また、図２０に示すように、磁気ローラー２２に印加されるパルスバイアスが図１３に示した現像ローラー２３に印加されるブランクパルスのパルス部と同方向になるように設定された場合、図２１に示すＭＳ間の印加電圧差分の直流成分は図１５と同じになるが、交流成分は相殺されてしまいピークツーピーク値が確保できないことから、トナーの飛翔振動が小さくなり、現像ローラー２３上のトナーの引き剥がし効果が低下する。

即ち、現像ローラー２３に印加されるブランクパルスは休止部とパルス部で機能を分離することが可能なバイアスであり、磁気ローラー２２に印加されたパルスバイアスの直流成分のシフトと、現像ローラー２３に印加されたブランクパルスの休止部とを同期させ、パルス部のバイアスが互いに逆方向になるように設定することで、それぞれの機能をより効果的に引き出す設定が可能となる。

図２２は、本発明の第２実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフであり、図２３は、図１３に示した現像バイアス、及び図２２に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形（現像バイアスと供給バイアスの差分）を示すグラフである。第１実施形態と同様に、現像バイアスはブランクパルスバイアス、供給バイアスはパルスバイアスである。

図２２に示す供給バイアスでは、４００Ｖの直流電圧Ｖｄｃに、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１１００Ｖ、デューティ比０．５、及びピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝２１００Ｖ、デューティ比０．５の交流電圧Ｖａｃを交流波形２パルスのインターバルで交互に重畳して印加しており、交流電圧Ｖａｃのピークツーピーク値が１１００の区間ではＶｍａｘ＝９５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−１５０Ｖ、ピークツーピーク値が２１００の区間ではＶｍａｘ＝１４５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−６５０Ｖとなっている。

本実施形態では、磁気ローラー２２に印加されるパルスバイアスのピークツーピーク値が、現像ローラー２３に印加されるブランクパルスの休止部に同期して大きくなるように設定されている。これにより、図２３に示すように、ＭＳ間の印加電圧差分の直流成分（図２３の破線）は図１２に示した従来例と差はないが、休止部におけるピークツーピーク値が図１２に比べて大きくなるため、ＭＳ間のトナーの飛翔振動が大きくなり、現像ローラー２３へのトナー薄層の形成性を向上させることができる。

図２４は、本発明の第３実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフであり、図２５は、図１３に示した現像バイアス、及び図２４に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間の印加電圧差分のバイアス波形（現像バイアスと供給バイアスの差分）を示すグラフである。第１及び第２実施形態と同様に、現像バイアスはブランクパルスバイアス、供給バイアスはパルスバイアスである。

図２４に示す供給バイアスでは、４００Ｖの直流電圧Ｖｄｃに、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１１００Ｖ、デューティ比０．５、及びピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１１００Ｖ、デューティ比０．２の交流電圧Ｖａｃを交流波形２パルスのインターバルで交互に重畳して印加しており、Ｖｍａｘ＝９５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−１５０Ｖとなっている。

本実施形態では、磁気ローラー２２に印加されるパルスバイアスのデューティ比が、現像ローラー２３に印加されるブランクパルスの休止部に同期して小さくなるように設定されている。これにより、図２５に示すように、ＭＳ間の印加電圧差分の直流成分（図２５の破線）は第１実施形態（図１５）に比べて低くなるが、休止部でプラス側（トナーを現像ローラー２３から磁気ローラー２２側に引き戻す方向）にシフトするため、ブランクパルスの休止部における現像ローラー２３からのトナーの引き剥がし性が向上する。

図２６は、本発明の第４実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフであり、図２７は、図１３に示した現像バイアス、及び図２６に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間のバイアス波形（現像バイアスと供給バイアスの差分）を示すグラフである。第１〜第３実施形態と同様に、現像バイアスはブランクパルスバイアス、供給バイアスはパルスバイアスである。

図２６に示す供給バイアスでは、４００Ｖ及び０Ｖの直流電圧Ｖｄｃを交流波形２パルスのインターバルで交互に印加するとともに、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１１００Ｖ、デューティ比０．５、及びピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１５００Ｖ、デューティ比０．５の交流電圧Ｖａｃを交流波形２パルスのインターバルで交互に重畳して印加している。交流電圧Ｖａｃのピークツーピーク値が１１００の区間ではＶｍａｘ＝９５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−１５０Ｖ、ピークツーピーク値が１５００の区間ではＶｍａｘ＝７５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−７５０Ｖとなっている。

本実施形態では、磁気ローラー２２に印加されるパルスバイアスの直流成分Ｖｄｃがブランクパルスの休止部に同期してマイナス側にシフトするとともに、パルスバイアスのピークツーピーク値が、現像ローラー２３に印加されるブランクパルスの休止部に同期して大きくなるように設定されている。これにより、図２７に示すように、ＭＳ間の印加電圧差分の直流成分（図２７の破線）は第１実施形態（図１５）に比べて低くなり、休止部で高電圧側（プラス側）にシフトするとともにピークツーピーク値も大きくなる。従って、休止部における現像ローラー２３からのトナーの引き剥がし性が向上する。

図２８は、本発明の第５実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフであり、図２９は、図１３に示した現像バイアス、及び図２８に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間のバイアス波形（現像バイアスと供給バイアスの差分）を示すグラフである。第１〜第４実施形態と同様に、現像バイアスはブランクパルスバイアス、供給バイアスはパルスバイアスである。

図２８に示す供給バイアスでは、４００Ｖ及び１００Ｖの直流電圧Ｖｄｃを交流波形２パルスのインターバルで交互に印加するとともに、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１１００Ｖ、デューティ比０．５、及びピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１７００Ｖ、デューティ比０．５の交流電圧Ｖａｃを交流波形２パルスのインターバルで交互に重畳して印加している。交流電圧Ｖａｃのピークツーピーク値が１１００の区間ではＶｍａｘ＝９５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−１５０Ｖ、ピークツーピーク値が１７００の区間ではＶｍａｘ＝９５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−７５０Ｖとなっている。

本実施形態では、第４実施形態と同様に、磁気ローラー２２に印加されるパルスバイアスの直流成分Ｖｄｃがブランクパルスの休止部に同期してマイナス側にシフトするとともに、パルスバイアスのピークツーピーク値が、現像ローラー２３に印加されるブランクパルスの休止部に同期して大きくなるように設定したものであり、特に、パルスバイアスのマイナス側のピーク値Ｖｍｉｎのみを変化させたものである。これにより、図２９に示すように、ＭＳ間の印加電圧差分の休止部でのピークツーピーク値が第４実施形態に比べて大きくなる。従って、休止部における現像ローラー２３からのトナーの引き剥がし性がより一層向上する。

図３０は、本発明の第６実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフであり、図３１は、図１３に示した現像バイアス、及び図３０に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間のバイアス波形（現像バイアスと供給バイアスの差分）を示すグラフである。第１〜第５実施形態と同様に、現像バイアスはブランクパルスバイアス、供給バイアスはパルスバイアスである。

図３０に示す供給バイアスでは、４００Ｖ及び２００Ｖの直流電圧Ｖｄｃを交流波形２パルスのインターバルで交互に印加するとともに、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１１００Ｖ、デューティ比０．５、及びピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝２５００Ｖ、デューティ比０．５の交流電圧Ｖａｃを交流波形２パルスのインターバルで交互に重畳して印加している。交流電圧Ｖａｃのピークツーピーク値が１１００の区間ではＶｍａｘ＝９５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−１５０Ｖ、ピークツーピーク値が２５００の区間ではＶｍａｘ＝１４５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−１０５０Ｖとなっている。

本実施形態では、第４実施形態と同様に、磁気ローラー２２に印加されるパルスバイアスの直流成分Ｖｄｃがブランクパルスの休止部に同期してマイナス側にシフトするとともに、パルスバイアスのピークツーピーク値が、現像ローラー２３に印加されるブランクパルスの休止部に同期して大きくなるように設定されている。そして、図３１に示すように、ＭＳ間の印加電圧差分は、休止部とパルス部とで同一となっている。本実施形態では、現像バイアスとしてパルスバイアスを用いた場合の印加電圧差分と同等のトナー薄層の形成性、及びトナーの引き剥がし性を確保することができる。

図３２は、本発明の第７実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフであり、図３３は、図１３に示した現像バイアス、及び図３２に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間のバイアス波形（現像バイアスと供給バイアスの差分）を示すグラフである。第１〜第６実施形態と同様に、現像バイアスはブランクパルスバイアス、供給バイアスはパルスバイアスである。

図３２に示す供給バイアスでは、１００Ｖ及び−１００Ｖの直流電圧Ｖｄｃを交流波形２パルスのインターバルで交互に印加し、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１７００Ｖ、デューティ比０．５の交流電圧Ｖａｃを重畳して印加しており、１００Ｖの直流電圧Ｖｄｃに重畳した区間ではＶｍａｘ＝９５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−７５０Ｖ、−１００Ｖの直流電圧Ｖｄｃに重畳した区間ではＶｍａｘ＝１１５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−５５０Ｖとなっている。

本実施形態では、磁気ローラー２２に印加されるパルスバイアスのピークツーピーク値が、現像ローラー２３に印加されるブランクパルスの休止部に同期して大きくなるとともに、直流成分Ｖｄｃがブランクパルスの休止部に同期してプラス側にシフトするように設定されている。つまり、第５実施形態とは逆に、ブランクパルスのパルス部で現像ローラー２３からのトナーの引き剥がし性を確保し、休止部で現像ローラー２３へのトナーの飛翔性を確保するように休止部とパルス部の機能を分離している。本実施形態によれば、ブランクパルスのパルス部の設定をリーク限界近くまで設定することにより、ＭＳ間のトナーの飛翔振動を強め、パルス部における現像ローラー２３からのトナーの引き剥がし性能を最大限にまで向上させた上で、休止部におけるトナー薄層の形成性を確保することができる。

これにより、図３３に示すように、現像ローラー２３に印加するブランクパルスの休止部と、磁気ローラー２２に印加するパルスバイアスのピークツーピーク値が大きい部分が重なる領域（トナー層形成促進設定領域）で、ＭＳ間の印加電圧差分の直流成分（図３３の破線）がマイナス方向にシフトするとともに、交流成分も重畳して作用しているので、トナー層形成促進設定領域におけるＭＳ間でのトナーの飛翔振動が活発化し、現像ローラー２３へのトナー薄層の形成性をより一層向上させることができる。

図３４は、本発明の第８実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフであり、図３５は、図１３に示した現像バイアス、及び図３４に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間のバイアス波形（現像バイアスと供給バイアスの差分）を示すグラフである。第１〜第７実施形態と同様に、現像バイアスはブランクパルスバイアス、供給バイアスはパルスバイアスである。

図３４に示す供給バイアスでは、１００Ｖの直流電圧Ｖｄｃに、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１７００Ｖ、デューティ比０．５、及びピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１７００Ｖ、デューティ比０．６の交流電圧Ｖａｃを交流波形２パルスのインターバルで交互に重畳して印加しており、Ｖｍａｘ＝９５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−７５０Ｖとなっている。

本実施形態では、磁気ローラー２２に印加されるパルスバイアスのピークツーピーク値を大きくするとともに、現像ローラー２３に印加されるブランクパルスの休止部に同期してパルスバイアスのデューティ比が大きくなるように設定されている。

これにより、図３５に示すように、現像ローラー２３に印加するブランクパルスの休止部と、磁気ローラー２２に印加するパルスバイアスのピークツーピーク値が大きい部分が重なる領域（トナー層形成促進設定領域）で、ＭＳ間の印加電圧差分の直流成分（図３５の破線）がマイナス方向にシフトするとともに、交流成分も重畳して作用する。従って、第７実施形態と同様に、トナー層形成促進設定領域におけるＭＳ間でのトナーの飛翔振動が活発化し、現像ローラー２３へのトナー薄層の形成性をより一層向上させることができる。

図３６は、本発明の第９実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて現像ローラー２３に印加される現像バイアスの一例を示すグラフであり、図３７は、図３６に示した現像バイアス、及び図２６に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間のバイアス波形（現像バイアスと供給バイアスの差分）を示すグラフである。第１〜第８実施形態と同様に、現像バイアスはブランクパルスバイアス、供給バイアスはパルスバイアスである。

図３６に示す現像バイアスでは、パルス部は、１００Ｖの直流電圧Ｖｄｃに、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１４００Ｖ、デューティ比０．５の交流電圧Ｖａｃを交流波形３パルスのインターバルで重畳して印加しており、Ｖｍａｘ＝８００Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−６００Ｖとなっている。休止部は、パルス部のマイナス側波形の直後に交流電圧をオフとし、−１００Ｖの直流電圧Ｖｄｃのみを交流波形１パルス分のインターバルで印加している。パルス部と休止部を合わせたインターバルは交流波形４パルス分の長さとなっている。

本実施形態では、第４実施形態と同様に、現像ローラー２３に印加されるブランクパルスバイアスの休止部に同期させて磁気ローラー２２に印加されるパルスバイアスの直流電圧Ｖｄｃをマイナス方向にシフトさせた設定で、ブランクパルスバイアスの休止部とパルスバイアスの直流電圧Ｖｄｃのシフト部とでインターバルが異なるように設定されている。具体的には、ブランクパルスバイアスの休止部はトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄから現像ローラー２３側に引き戻す方向（マイナス方向）に設定されており、磁気ローラー２２に印加するパルスバイアスのシフト部のインターバル（２パルス）が休止部のインターバル（１パルス）よりも長く設定されている。

このように設定することで、ブランクパルスバイアスのパルス部とパルスバイアスのシフト部とが重なる領域（図３７の左から３パルス目）でＭＳ間の印加電圧差分の直流成分（図３１の破線）がプラス方向にシフトするため、現像ローラー２３からのトナーの引き剥がし性が向上する。

図３８は、本発明の第１０実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフであり、図３９は、図１３に示した現像バイアス、及び図３８に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間のバイアス波形（現像バイアスと供給バイアスの差分）を示すグラフである。第１〜第９実施形態と同様に、現像バイアスはブランクパルスバイアス、供給バイアスはパルスバイアスである。

図３８に示す供給バイアスでは、４００Ｖの直流電圧Ｖｄｃに、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１１００Ｖ、デューティ比０．５の交流電圧Ｖａｃを交流波形３パルスのインターバルで重畳して印加した後、０Ｖの直流電圧Ｖｄｃに、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）＝１５００Ｖ、デューティ比０．５の交流電圧Ｖａｃを交流波形１パルスのインターバルで重畳して印加している。交流電圧Ｖａｃのピークツーピーク値が１１００の区間ではＶｍａｘ＝９５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−１５０Ｖ、ピークツーピーク値が１５００の区間ではＶｍａｘ＝７５０Ｖ、Ｖｍｉｎ＝−７５０Ｖとなっている。

本実施形態では、ブランクパルスバイアスの休止部とパルスバイアスの直流電圧Ｖｄｃのシフト部とでインターバルが異なるように設定されている。具体的には、ブランクパルスバイアスの休止部はトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄから現像ローラー２３側に引き戻す方向（マイナス方向）に設定されており、第９実施形態とは逆に、休止部のインターバル（２パルス）が磁気ローラー２２に印加するパルスバイアスのシフト部のインターバル（１パルス）よりも長く設定されている。

このように設定することで、ブランクパルスバイアスの休止部とパルスバイアスの直流電圧Ｖｄｃをシフトさせていない部分とが重なる領域（図３９の左から３パルス目）でＭＳ間の印加電圧差分の直流成分（図３９の破線）がマイナス方向にシフトするため、現像ローラー２３へのトナー薄層の形成性が向上する。

第９、第１０実施形態のように、現像ローラー２３に印加するブランクパルスバイアスと磁気ローラー２２に印加するパルスバイアスの繰り返し周期は同じとし、且つブランクパルスバイアスの休止部とパルスバイアスのシフト部は同期させた上で、休止部とシフト部のインターバルを変えることにより、現像ローラー２３からのトナーの引き剥がし性、若しくは現像ローラー２３へのトナー薄層の形成性を向上させることができる。

図４０は、図３６に示した現像バイアス、及び図３２に示した供給バイアスを印加した本発明の第１１実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおける、ＭＳ間のバイアス波形（現像バイアスと供給バイアスの差分）を示すグラフである。第１〜第１０実施形態と同様に、現像バイアスはブランクパルスバイアス、供給バイアスはパルスバイアスである。

本実施形態では、第７実施形態と同様に、現像ローラー２３に印加されるブランクパルスバイアスの休止部に同期させて磁気ローラー２２に印加されるパルスバイアスの直流電圧Ｖｄｃをプラス方向にシフトさせた設定で、ブランクパルスバイアスの休止部とパルスバイアスの直流電圧Ｖｄｃのシフト部とでインターバルが異なるように設定されている。具体的には、ブランクパルスバイアスの休止部はトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄから現像ローラー２３側に引き戻す方向（マイナス方向）に設定されており、磁気ローラー２２に印加するパルスバイアスのシフト部のインターバル（２パルス）が休止部のインターバル（１パルス）よりも長く設定されている。

このように設定することで、ブランクパルスバイアスのパルス部とパルスバイアスの直流電圧Ｖｄｃのシフト部とが重なる領域（図４０の左から３パルス目）でのＭＳ間の印加電圧差分の直流成分（図４０の破線）が、休止部とシフト部とが重なる領域（図４０の左から４パルス目）に比べてプラス方向にシフトする。従って、現像ローラー２３へのトナー薄層の形成性を向上させることができる。

図４１は、本発明の第１２実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄにおいて磁気ローラー２２に印加される供給バイアスの一例を示すグラフであり、図４２は、図１３に示した現像バイアス、及び図４１に示した供給バイアスを印加したときのＭＳ間のバイアス波形（現像バイアスと供給バイアスの差分）を示すグラフである。第１〜第１１実施形態と同様に、現像バイアスはブランクパルスバイアス、供給バイアスはパルスバイアスである。

本実施形態では、現像ローラー２３に印加されるブランクパルスバイアスの休止部に同期させて磁気ローラー２２に印加されるパルスバイアスの直流電圧Ｖｄｃをプラス方向にシフトさせた設定で、ブランクパルスバイアスの休止部とパルスバイアスの直流電圧Ｖｄｃのシフト部とでインターバルが異なるように設定されている。具体的には、ブランクパルスバイアスの休止部はトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄから現像ローラー２３側に引き戻す方向（マイナス方向）に設定されており、第１１実施形態とは逆に、休止部のインターバル（２パルス）が磁気ローラー２２に印加するパルスバイアスのシフト部のインターバル（１パルス）よりも長く設定されている。

このように設定することで、ブランクパルスバイアスの休止部とパルスバイアスの直流電圧Ｖｄｃをシフトさせていない部分とが重なる領域（図４２の左から３パルス目）でのＭＳ間の印加電圧差分の直流成分（図４２の破線）が、休止部とシフト部とが重なる領域（図４２の左から４パルス目）に比べてプラス方向にシフトする。従って、第１１実施形態と同様に、現像ローラー２３へのトナー薄層の形成性を向上させることができる。

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記各実施形態においては、感光体ドラム１ａ〜１ｄとしてアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体を用いているが、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体に代えて、有機（ＯＰＣ）感光体、セレン砒素感光体にも適用することができる。但し、ａ−Ｓｉ感光体は他の感光体に比べて誘電率が高いため、ベタ画像のエッジ部における電界が強まり易く、吸い込み（後端溜まり）が発生し易い。そのため、ａ−Ｓｉ感光体を備えた画像形成装置に本発明を適用した場合により顕著な効果が得られる。

また、上記各実施形態では、磁気ローラー２２に供給バイアスとして印加するブランクパルスの休止部の直流電圧を調整することで、現像ローラー２３へのトナー供給性能と、現像ローラー２３上のトナーの入れ替え性能とを両立させるバイアス設定に調整したが、ブランクパルスのパルス部の直流電圧を調整するようにしても良い。但し、パルス部の直流電圧を調整する場合はＭＳ間のリークに対する注意が必要なことから、休止部の直流電圧の設定変更で対応することが望ましい。

また本発明は、図１に示したようなカラープリンター１００に限らず、モノクロプリンターやモノクロ複写機、デジタル複合機、タンデム式或いはロータリー式のカラー複写機、或いはファクシミリ等、現像装置を備えた種々の画像形成装置に適用できるのはもちろんである。

本発明は、磁気ローラーと現像ローラーとを備え、現像ローラーに印加する現像バイアスとしてブランクパルスバイアスを用いる現像装置に利用可能である。本発明の利用により、ベタ画像のエッジ部における吸い込みや、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像のエッジ部における白抜けを抑制しつつ、現像ローラー上のトナーの入れ替えを促進することで現像ゴーストの発生も抑制可能な現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供可能となる。

Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成部
１ａ〜１ｄ 感光体ドラム（像担持体）
２ａ〜２ｄ 帯電装置
３ａ〜３ｄ 現像装置
４ 露光装置
２２ 磁気ローラー（現像剤担持体）
２３ 現像ローラー（トナー担持体）
４０ 画像濃度センサー
４１ バイアス制御回路（電圧印加装置）
４３ 現像バイアス電源（電圧印加装置）
４３ａ 第１電源
４３ｂ 第２電源
９０ 制御部
１００ カラープリンター（画像形成装置）

Claims (16)

1. 磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を担持して表面に磁気ブラシを形成する現像剤担持体と、
   該現像剤担持体及び静電潜像が形成される像担持体に対向して配置され、前記現像剤担持体の磁気ブラシを用いて表面にトナー層が形成されるトナー担持体と、
   を備え、
   該トナー担持体に、現像バイアスとして直流電圧に矩形波形の交流電圧を重畳したパルス部と、直流電圧のみからなる休止部と、を含むブランクパルスバイアスを印加することにより、前記トナー担持体に担持されたトナーを前記像担持体側に移動させて、前記像担持体表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置であって、
   前記現像剤担持体には、供給バイアスとして直流電圧に矩形波形の交流電圧を重畳したパルスバイアスが印加されており、
   前記ブランクパルスバイアスの前記パルス部と前記パルスバイアスを互いに逆方向のパルスとし、前記ブランクパルスバイアスの前記パルス部及び前記休止部の繰り返し周期に同期させて、前記パルスバイアスの直流電圧、ピークツーピーク値、デューティ比の少なくとも一つを変化させることを特徴とする現像装置。
2. 前記パルスバイアスの直流電圧、ピークツーピーク値、デューティ比の少なくとも一つを変化させることにより、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間の印加電圧差分の直流成分のうち、前記休止部の前記直流成分が前記パルス部の前記直流成分に比べてトナーを前記現像剤担持体側に移動させる方向に作用するように設定することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記ブランクパルスバイアスの前記休止部に同期させて、前記パルスバイアスのピークツーピーク値を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記ブランクパルスバイアスの前記休止部に同期させて、前記パルスバイアスのデューティ比を小さくすることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の現像装置。
5. 前記ブランクパルスバイアスの前記休止部に同期させて、前記パルスバイアスの直流電圧をトナーと逆極性側にシフトさせることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の現像装置。
6. 前記パルスバイアスは、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間の印加電圧差分の直流成分が前記休止部と前記パルス部とで同一となるように、直流電圧及びピークツーピーク値が設定されることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
7. 前記パルスバイアスの直流電圧、ピークツーピーク値、デューティ比の少なくとも一つを変化させることにより、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間の印加電圧差分の直流成分のうち、前記パルス部の前記直流成分が前記休止部の前記直流成分に比べてトナーを前記現像剤担持体側に移動させる方向に作用するように設定することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
8. 前記ブランクパルスバイアスの前記休止部に同期させて、前記パルスバイアスの直流電圧をトナーと同極性側にシフトさせることを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
9. 前記ブランクパルスバイアスの前記休止部に同期させて、前記パルスバイアスのデューティ比を大きくすることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の現像装置。
10. 前記ブランクパルスバイアスは、前記パルス部における直流電圧が前記休止部における直流電圧に比べてトナーを前記トナー担持体側から前記像担持体側に移動させる方向に作用するように設定されており、前記パルスバイアスは、前記ブランクパルスバイアスの前記休止部に同期させて直流電圧をシフトさせたシフト部を有しており、前記ブランクパルスバイアスの前記休止部のインターバルと前記パルスバイアスの前記シフト部のインターバルとが異なることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の現像装置。
11. 前記パルスバイアスは、前記シフト部の直流電圧をトナーと逆極性側にシフトさせることで、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間の印加電圧差分の直流成分に前記トナー担持体側から前記現像剤担持体側にトナーを移動させる方向に作用する部分を形成しており、
    前記シフト部のインターバルが前記休止部のインターバルよりも長いことを特徴とする請求項１０に記載の現像装置。
12. 前記パルスバイアスは、前記シフト部の直流電圧をトナーと逆極性側にシフトさせることで、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間の印加電圧差分の直流成分に前記トナー担持体側から前記現像剤担持体側にトナーを移動させる方向に作用する部分を形成しており、
    前記休止部のインターバルが前記シフト部のインターバルよりも長いことを特徴とする請求項１０に記載の現像装置。
13. 前記パルスバイアスは、前記シフト部の直流電圧をトナーと同極性側にシフトさせることで、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間の印加電圧差分の直流成分に前記現像剤担持体側から前記トナー担持体側にトナーを移動させる方向に作用する部分を形成しており、
    前記シフト部のインターバルが前記休止部のインターバルよりも長いことを特徴とする請求項１０に記載の現像装置。
14. 前記パルスバイアスは、前記シフト部の直流電圧をトナーと同極性側にシフトさせることで、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間の印加電圧差分の直流成分に前記現像剤担持体側から前記トナー担持体側にトナーを移動させる方向に作用する部分を形成しており、
    前記休止部のインターバルが前記シフト部のインターバルよりも長いことを特徴とする請求項１０に記載の現像装置。
15. 請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の現像装置を備えた画像形成装置。
16. 前記像担持体が、アモルファスシリコン感光体であることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。

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