JP6846006B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

従来、潜像担持体の表面上に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を備え、交流成分を含む現像電圧を用いる電子写真方式の画像形成装置が知られている。

特許文献１には、係る画像形成装置であって、現像電圧の最大値と最小値との差であるピークトゥピーク値が、１０００［Ｖ］以上のものが記載されている。

現像電圧が交流成分を含む交流現像方式では、現像電圧が直流成分のみの直流現像方式よりも現像ギャップの変動に起因する濃度ムラを改善できる。しかしながら、特許文献１のような交流現像方式では、経時で潤滑剤の塗布ムラに起因するスジ画像が発生することがあることが判明した。特に、プロダクションプリンタのように長期間にわたって大量に印刷をする画像形成装置では、このスジ画像が発生しやすいことがわかった。

上述した課題を解決するために、本発明は、潜像担持体の表面上に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を備え、現像に交流成分を含む現像電圧を用いる電子写真方式の画像形成装置において、前記潜像担持体に対する前記潤滑剤の塗布量が、前記潜像担持体の表面の移動方向に直交する方向の長さ１．０［ｃｍ］の範囲の表面移動距離１．０［ｋｍ］あたりで、０．８４５［ｍｇ］以上かつ３．６［ｍｇ］以下であり、前記現像電圧の最大値と最小値との差が、２００［Ｖ］以上、４００［Ｖ］以下であることを特徴とするものである。

本発明によれば、交流現像方式で、直流現像方式よりも現像ギャップの変動に起因する濃度ムラを改善しつつ、スジ画像の悪化を抑制できる、という優れた効果がある。

プリンタの概略構成図。 トナー像形成部の現像装置と感光体との拡大構成図。 現像装置の剤供給室、剤回収室及び剤返送室の三室と三つのスクリュとの配置を示す説明図。 現像装置の長手方向の一端部近傍の断面説明図。 現像装置の長手方向の他端部近傍の断面説明図。 トナー像形成部のクリーニング装置と感光体との拡大構成図。 実施形態のプリンタの現像バイアスの波形の説明図。 一般的なＡＣバイアス現像の現像バイアスの波形の一例を示す説明図。 実験１の結果を示す模式図、（ａ）は、ピークトゥピーク値とスジ画像のレベルとの関係を示す図、（ｂ）は、ピークトゥピーク値と濃度ムラのレベルとの関係を示す図。 実験２の結果を示す模式図。 実験３の結果を示す模式図。

以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタ１００の概略構成図である。図中の符号「Ｙ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｋ」は、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色用の部材であることを示すものである。

図１に示すように、プリンタ１００は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの角色のトナー像をそれぞれ生成するための四つのトナー像形成部６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を備えている。四つのトナー像形成部６（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっているので、以下、使用するトナーの色を示す符号（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は適宜省略して説明する。

図１に示すように、プリンタ１００は、四つのトナー像形成部６の下方に、中間転写体である中間転写ベルト８を備える。転写手段である中間転写ユニット１５は、複数の張架ローラによって中間転写ベルト８を張架しながら無端移動させる。中間転写ユニット１５の下方には、定着手段である定着装置２０を備え、定着装置２０の下方には記録媒体である転写紙Ｐを収容する給紙トレイ８０を備える。プリンタ１００内での転写紙Ｐの搬送経路を一点鎖線で示す。

それぞれのトナー像形成部６は、潜像担持体であるドラム状の感光体１、潤滑剤塗布手段を備えた感光体クリーニング装置２、除電装置３、帯電手段である帯電装置４、現像手段である現像装置５及び潜像形成手段である露光装置７等を備えている。帯電装置４は、駆動手段によって図１中の反時計回り方向に回転される感光体１の表面を一様帯電する。一様帯電された感光体１の表面は、画像情報に基づいて潜像形成手段である露光装置７から照射されるレーザー光によって露光走査され、各色の画像情報に対応した静電潜像が形成される。各色の感光体１の表面上の静電潜像は、各色トナーを用いる現像装置５によって各色トナー像に現像される。それぞれの感光体１の表面上のトナー像は、中間転写ベルト８上に順次中間転写される。

感光体クリーニング装置２は、中間転写工程を経た後の感光体１表面に残留したトナーを除去する。除電装置３は、クリーニング後の感光体１の残留電荷を除電する。この除電により、感光体１の表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。

中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他に、四つの一次転写バイアスローラ９（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）、ベルトクリーニング装置１０及び二次転写バックアップローラ１２等を備えている。中間転写ベルト８は、図１中の時計回り方向（図１中の矢印「α」方向）に無端移動される。四つの一次転写バイアスローラ９（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、このように無端移動される中間転写ベルト８を、四つ感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）との間に挟み込んで、それぞれの一次転写ニップを形成している。四つの一次転写バイアスローラ９は、中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。

中間転写ベルト８を張架する複数のローラのうち、一次転写バイアスローラ９を除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の表面上のＹ、Ｍ、Ｃ及びＫのトナー像が重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に四色重ね合わせトナー像（以下、「四色トナー像」という）が形成される。

二次転写バックアップローラ１２は、二次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで二次転写ニップを形成している。給紙トレイ８０に収容された転写紙Ｐは給紙ローラ８１によって一枚ずつ給紙され、レジストローラ対８２によって所定のタイミングで二次転写ニップに向けて搬送される。

中間転写ベルト８上に形成された四色トナー像は、二次転写ニップで転写紙Ｐに転写される。二次転写ニップにおいては、転写紙Ｐが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と二次転写ローラ１９との間に挟まれて搬送される。二次転写ニップから送り出された転写紙Ｐは、定着装置２０のローラ間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された四色トナー像が定着される。
定着装置２０を通過した転写紙Ｐは、排紙ローラ対９１によってプリンタ１００の筐体の外の排紙トレイ９０上に排紙される。

二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１０によってクリーニングされる。

図２は、トナー像形成部６の現像装置５と感光体１との拡大構成図である。
ドラム状の感光体１は、その軸線方向が、図２中の紙面に直交する方向である略水平な方向（以下、「水平方向」という）と平行になる姿勢で配設されている。現像装置５は現像ケーシング６０を備え、現像ケーシング６０は、第一現像ローラ７１及び第二現像ローラ７５が配置された現像室５１と、剤供給室５２と、剤回収室５３と、剤返送室５４とを形成する。

現像室５１内の第一現像ローラ７１は、図２中の時計回り方向に回転可能な第一現像スリーブ７２と、第一現像スリーブ７２の内側に固定配置された第一マグネットローラ７３とを備える。現像室５１内の第一現像ローラ７１の下方に配置された第二現像ローラ７５は、図２中の時計回り方向に回転可能な第二現像スリーブ７６と、第二現像スリーブ７６の内側に固定配置された第二マグネットローラ７７とを備える。

剤供給室５２、剤回収室５３及び剤返送室５４は、各色に対応した色のトナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像剤収容部であり、これら三室内には、供給スクリュ６７、回収スクリュ６８及び返送スクリュ６９がそれぞれ回転可能に配置されている。これら三つのスクリュによって現像装置５内の現像剤は三室内を循環する。
剤供給室５２は、現像室５１の上部に配置された第一現像ローラ７１に現像剤を供給し、剤回収室５３は、現像室５１の下部に配置された第二現像ローラ７５から現像剤を回収する。また、剤返送室５４は、剤回収室５３で回収した現像剤及び剤回収室５３に補給されたトナーを剤供給室５２の搬送方向上流側端部に搬送する。

剤供給室５２から第一現像スリーブ７２の表面上に供給された現像剤は、第一現像スリーブ７２の回転に伴い、現像剤規制部材である現像ドクタ６６と第一現像スリーブ７２との対向部である層厚規制位置を通過する。層厚規制位置を通過した現像剤は、第一現像スリーブ７２と感光体１との対向部である第一現像領域７４で現像に用いられ、第一現像領域７４を通過した現像剤は、第一現像スリーブ７２と第二現像スリーブ７６との対向部である剤受け渡し位置に到達する。剤受け渡し位置に到達した現像剤は、第一現像スリーブ７２の表面から離間し、第二現像スリーブ７６の表面に担持される。第二現像スリーブ７６の表面に担持された現像剤は、第二現像スリーブ７６の回転に伴い第二現像スリーブ７６と感光体１との対向部である第二現像領域７８で現像に用いられる。第二現像領域７８を通過した現像剤は、第二現像スリーブ７６の表面から離間し、剤回収室５３に回収される。

図３は、現像装置５を図２中の左側から見たときの上述した三室と三つのスクリュとの配置を示す説明図である。現像室５１は上述した三室に比べて感光体１の軸線方向に平行な方向（図３中の左右方向）の長さが短く、図３中の「Ｗ」で示す範囲に形成されている。
図４は、現像装置５の長手方向の一端部（図２中の奥側端部）近傍の図３中のＩ−Ｉ断面における断面説明図である。図５は、現像装置５の長手方向の他端部（図２中の手前側端部）近傍の図３中のＪ−Ｊ断面における断面説明図である。

現像室５１には、感光体１上に形成された静電潜像をトナーで現像する第一現像ローラ７１と第二現像ローラ７５とが、第一現像ローラ７１が上部に、第二現像ローラ７５が下部に回転可能に収容されている。
第一現像スリーブ７２及び第二現像スリーブ７６の回転中心線は、水平方向と平行な感光体１の軸線方向と平行になるように配置されている。したがって、以下の説明では、二つの現像スリーブの回転中心線の延在方向は、現像スリーブの軸線方向と呼ぶ。

剤供給室５２内に配置された供給スクリュ６７は、回転することにより、第一現像スリーブ７２に供給する現像剤を剤供給室５２内で攪拌搬送するとともに、剤供給室５２内の現像剤を第一現像スリーブ７２に供給する。剤回収室５３内に配置された回収スクリュ６８は、第二現像スリーブ７６から回収した現像剤と剤回収室５３内に補給されたトナーとを攪拌搬送する。剤返送室５４内に配置された返送スクリュ６９は、剤回収室５３で回収された現像剤と補給されたトナーとを剤供給室５２の搬送方向上流側端部に向けて攪拌搬送する。

図２に示すように、現像ケーシング６０は、現像室５１における二つの現像スリーブ（７２、７６）が感光体１と対向する側の壁に開口を有しており、そこから各現像スリーブの周面の一部を露出させている。また、現像室５１における感光体１と対向する側とは反対側は、現像スリーブの軸線方向の全域（図３中の「Ｗ」で示す範囲）に渡って、剤供給室５２及び剤回収室５３と連通している。
図２、図４及び図５に示すように、剤供給室５２は剤回収室５３の鉛直方向の真上に配置されている。

供給スクリュ６７は、樹脂等の非磁性材料からなり、その回転軸が、現像スリーブの軸線方向と平行な姿勢で延在するように配置されている。供給スクリュ６７は、棒状の回転軸部材と、これの周面に螺旋状に立設されたスクリュ羽根とを有し、これらが、モータや駆動伝達系等からなる駆動手段によって、図２中の反時計回り方向に一体的に回転駆動される。
回収スクリュ６８も、樹脂等の非磁性材料からなり、その回転軸が、現像スリーブの軸線方向と平行な姿勢で延在するように配置されている。よって、供給スクリュ６７と回収スクリュ６８とは回転軸が平行になるように配置されている。回収スクリュ６８は、棒状の回転軸部材と、これの周面に螺旋状に立設されたスクリュ羽根とを有し、これらが、モータや駆動伝達系等からなる駆動手段によって、図２中の時計回り方向に一体的に回転駆動される。

図２中の左右方向で、剤供給室５２や剤回収室５３における現像室５１に対向する側とは反対側には、剤返送室５４が隣接している。
剤返送室５４は、現像室５１、剤供給室５２、及び剤回収室５３とは異なり、水平方向に延在する姿勢ではなく、水平方向に対して傾いた方向に延在する姿勢で形成されている。
返送スクリュ６９は、樹脂等の非磁性材料からなり、棒状の回転軸部材の周面上にスクリュ羽根が立設さられ、その回転軸が、剤返送室５４の延在方向に沿うように、現像スリーブの軸線方向に対して傾斜した姿勢で延在するように配置されている。返送スクリュ６９は、モータや駆動伝達系等からなる駆動手段によって、図２中の反時計回り方向に回転駆動される。
剤返送室５４は、仕切壁６１によって、その大部分が剤供給室５２や剤回収室５３に対して仕切られ、仕切壁６１に設けられた返送出口開口６２ａや返送入口開口６２ｂによって、その一部分が剤供給室５２や剤回収室５３と連通している。

剤供給室５２内においては、供給スクリュ６７のスクリュ羽根内に保持された現像剤が、供給スクリュ６７の回転に伴って、図２中の紙面に直交する方向の手前側から奥側へと搬送される（図３中の矢印「Ｅ」）。
この搬送の過程において、現像剤は図２中の矢印「Ａ」で示すように、現像室５１内の第一現像スリーブ７２に向けて順次供給されていき、第一現像スリーブ７２内の第一マグネットローラ７３の磁力によって第一現像スリーブ７２の表面上に汲み上げられる。
一方、第一現像スリーブ７２の表面上に汲み上げられなかった現像剤は、供給スクリュ６７による現像剤の搬送方向下流側（図２中の紙面に直交する方向の奥側）端部付近まで搬送される。そして、図４に矢印「Ｃ」で示すように、剤供給室５２の底壁に設けられた落下開口６３から剤回収室５３内に落下する。

図２に示すように、第一現像スリーブ７２及び第二現像スリーブ７６の回転に伴って、第一現像領域７４及び第二現像領域７８を通過する現像剤は、感光体１上の静電潜像の現像に寄与する。この現像に寄与した現像剤は、その後、第二現像スリーブ７６の回転に伴って、現像室５１と剤回収室５３との連通位置まで搬送される。
そして、第二マグネットローラ７７の磁極配置により形成される反発磁界の影響によって、第二現像スリーブ７６の表面から離脱した後、図２中の矢印「Ｂ」で示すように剤回収室５３内に落下する。

剤回収室５３内では、回収スクリュ６８のスクリュ羽根内に保持された現像剤が、回収スクリュ６８の回転に伴って、図２中の紙面に直交する方向の手前側から奥側へと搬送される（図３中の矢印「Ｆ」）。
この搬送の過程において、プリンタ１００本体に設けられたトナー補給装置によって剤回収室５３内にトナーが補給される。また、剤回収室５３の現像剤の搬送方向下流側端部近傍では、落下開口６３を通って剤供給室５２から落下してくる現像剤を取り込む。

回収スクリュ６８による現像剤の搬送方向下流側端部付近（図２中の奥側端部付近）まで搬送された現像剤は、図４に矢印「Ｄ」で示すように、仕切壁６１に設けられた返送入口開口６２ｂを通って剤返送室５４内に進入する。剤返送室５４内に進入した現像剤は、返送スクリュ６９による現像剤の搬送方向上流側端部に取り込まれる。
そして、剤返送室５４内で、現像剤の搬送方向上流側から下流側への斜め上向きの姿勢で配置された返送スクリュ６９の回転に伴って、図３の矢印「Ｇ」で示すように昇り勾配を現像剤が搬送される。この昇り勾配を搬送された現像剤は、返送スクリュ６９による現像剤の搬送方向下流側端部付近まで搬送されると、図５に矢印「Ｈ」で示すように、仕切壁６１に設けられた返送出口開口６２ａを通って、剤供給室５２内に戻される。
剤供給室５２内に戻された現像剤は、供給スクリュ６７による現像剤の搬送方向上流側端部に取り込まれる。

以上の基本的な構成を有するプリンタ１００では、四つの感光体１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のそれぞれが、回転によって無端移動する表面に静電潜像を担持する潜像担持体として機能している。露光装置７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、一様帯電後の個々の感光体１の表面上に静電潜像を形成する潜像形成手段として機能している。また、各色に対応する現像装置５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれの感光体１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の表面上の静電潜像を現像する現像手段として機能している。

次に、各現像スリーブ（７２、７６）上の磁極と現像剤の動きとの関係について説明する。
まず、第一現像スリーブ７２の内側に配置された第一マグネットローラ７３の各磁極について説明する。

図２に示すように、第一マグネットローラ７３は、二つのＮ極と三つのＳ極との計五つ（複数）の磁極を有している。第一マグネットローラ７３における五つの磁極のうち、「Ｎ１」は、第一現像スリーブ７２を介して第一現像領域７４で感光体１に対向する第一現像磁極Ｎ１である。「Ｎ２」は、第一現像スリーブ７２を介して現像ドクタ６６の先端と対向し、現像剤を層厚規制位置で第一現像スリーブ７２表面に向けて引き寄せるための規制磁極Ｎ２である。「Ｓ１」は、第一現像スリーブ７２の表面移動に伴って、層厚規制位置を通過した後、第一現像領域７４に進入する前の現像剤を第一現像スリーブ７２表面上に拘束するための規制後搬送磁極Ｓ１である。

「Ｓ３」は、規制磁極Ｎ２に対して第一現像スリーブ７２表面移動方向上流側で隣り合う規制上流磁極としての機能と、供給スクリュ６７の周囲の現像剤を第一現像スリーブ７２表面に汲み上げさせる機能とを有する汲み上げ磁極Ｓ３である。「Ｓ２」は、第一現像スリーブ７２の表面移動に伴って、第一現像領域７４を通過した後の現像剤を、後述する第二現像ローラ７５の現像剤受け磁極Ｎ４に渡すための現像剤渡し磁極Ｓ２である。

次に、第二現像スリーブ７６の内側に配置された第二マグネットローラ７７の各磁極について説明する。

図２に示すように、第二マグネットローラ７７は、二つのＮ極と三つのＳ極との計五つ（複数）の磁極を有している。第二マグネットローラ７７における五つの磁極のうち、「Ｎ４」は、上述したように第一現像ローラ７１の現像剤渡し磁極Ｓ２から、現像剤を受け取るための現像剤受け磁極Ｎ４である。「Ｓ４」は、第二現像スリーブ７６の表面移動に伴って、第二現像領域７８に進入する前の現像剤を第二現像スリーブ７６表面上に拘束するための搬送磁極Ｓ４である。「Ｎ３」は、第二現像スリーブ７６を介して第二現像領域７８で感光体１に対向する第二現像磁極Ｎ３である。

「Ｓ５」は、回収スクリュ６８との対向位置に進入する前の現像剤を第二現像スリーブ７６表面上に拘束するための拘束磁極Ｓ５である。「Ｓ６」は、第二現像スリーブ７６表面移動方向上流側で隣り合っている拘束磁極Ｓ５と同じＳ極であり、両磁極間に反発磁界を形成する反発磁極Ｓ６である。第二現像スリーブ７６の表面移動に伴って、拘束磁極Ｓ５と反発磁極Ｓ６とで形成される反発磁界の影響によって、第二現像スリーブ７６表面から現像剤が離脱して剤回収室５３に回収される。

図２において、上述した第一マグネットローラ７３及び第二マグネットローラ７７の各磁極に対応する符号は、それぞれの磁極の現像スリーブ表面上における磁力が最大となる箇所の位置である磁極のピーク位置（以下、単にピーク位置という）に付されている。

供給スクリュ６７が配置されている剤供給室５２は、現像装置５の現像ケーシング６０の一部である受け部材６４により、下方に配置された剤回収室５３と仕切られている。この受け部材６４は樹脂等の非磁性材料からなり、供給スクリュ６７の重力方向下方にて、自らの表面上に存在する現像剤を供給スクリュ６７による攪拌搬送が可能になるようにその表面で受ける役割も担っている。

また、供給スクリュ６７から第一現像スリーブ７２への現像剤の供給が行われる供給位置は、次のような位置である。
すなわち、図２に示すように、仕切壁６１から第一現像スリーブ７２に向けて供給スクリュ６７のスクリュ羽根の外周に沿うように形成された受け部材６４の第一現像スリーブ７２側の端部である受け部材現像側端部６５が、受け部材６４の上端部である。この受け部材現像側端部６５が、第一現像スリーブ７２の全表面領域のうち、汲み上げ磁極Ｓ３（汲み上げ磁力最大箇所）よりも下流側の箇所で第一現像スリーブ７２に対向する。そして、剤供給室５２における受け部材現像側端部６５の脇の位置が供給位置である。
第一現像スリーブ７２では、図２中の矢印「Ａ」で示すように、受け部材６４の受け部材現像側端部６５の脇に現像剤が進入すると、現像剤の汲み上げを開始する。

プリンタ１００のように、クリーニングブレードなどのクリーニング部材によって感光体１の表面から転写残トナーを除去する構成では、クリーニング部材との摺擦に伴う機械的なストレスにより、感光体１の表面が経時的に摩耗していくことがある。このような摩耗は、感光体１の寿命を低下させてしまう。
また、近年の高画質化に伴い、画像形成に用いられるトナーはより小粒径化且つ円形化される傾向にあるため、感光体１とクリーニングブレードとの間をすり抜け易くなってきている。このようなすり抜けが起こると、感光体１の帯電不良や光走査時の露光不良によって画質が低下してしまう。

プリンタ１００では、後述するように、潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛を像担持体の表面に塗布する潤滑剤塗布手段を設ける。感光体１の表面に塗布したステアリン酸亜鉛により、感光体１とクリーニング部材との摩擦力を低減することで、感光体１の摩耗を抑えることができる。また、ステアリン酸亜鉛によって感光体１と転写残トナーとの付着力を低減することで、クリーニング部材と感光体１との当接部でのトナーのすり抜けの発生を抑えることもできる。

図６は、トナー像形成部６の感光体クリーニング装置２と感光体１との拡大構成図である。
感光体クリーニング装置２は、感光体１の表面移動方向の上流側から順に、クリーニングブラシ２０５、クリーニングブレード２０２、潤滑剤塗布手段である潤滑剤塗布ブラシ２１１及び潤滑剤の均しブレード２１０を備える。

クリーニングブラシ２０５は、駆動手段によって図６中の時計回り方向に回転駆動するブラシローラである。クリーニングブレード２０２は、感光体クリーニング装置２のケーシングに片持ち支持され、自由端側を感光体１の表面に対してカウンター方向で当接させるブレード部材である。

感光体クリーニング装置２は、感光体１上の転写残トナーをクリーニングブラシ２０５で摺擦した後、クリーニングブレード２０２のブレードエッジによって転写残トナーを感光体１の表面上から掻き取る。掻き取られた転写残トナーは、クリーニングブラシ２０５上に落下した後、クリーニングブラシ２０５に担持され、クリーニングブラシ２０５の回転に伴って移動し、クリーニングブラシ２０５に接触するフリッカーバー２０４で掻き落とされる。掻き落とされた転写残トナーは、回収コイル２０３上に落下して感光体クリーニング装置２の外に排出される。排出された転写残トナーは、プリンタ１００が備える廃トナーボトル内に落下する。

クリーニングブレード２０２に対して感光体１の表面移動方向下流側に配置された潤滑剤塗布ブラシ２１１は、円柱状の回転軸部材と、回転軸部材の周面に立設せしめられた複数の起毛からなり、駆動手段によって図６中の時計回り方向に回転駆動する。潤滑剤塗布ブラシ２１１に対しては、コイルバネ２１３によって潤滑剤塗布ブラシ２１１に向けて付勢される固形潤滑剤２１２が押し当てられている。
潤滑剤塗布ブラシ２１１に対して感光体１の表面移動方向下流側に配置された均しブレード２１０は、感光体クリーニング装置２のケーシングに片持ち支持され、自由端側を感光体１の表面に対してカウンター方向で当接させるブレード部材である。

潤滑剤塗布ブラシ２１１は、その回転駆動に伴って、固形潤滑剤２１２から掻き取って得た潤滑剤粉末を感光体１の表面に塗布する。感光体１の表面に塗布された潤滑剤は、均しブレード２１０によって均される。感光体１の表面に潤滑剤を塗布することによって、感光体１の表面摩擦抵抗を低下させて、クリーニング性の向上、転写性の向上、フィルミングの抑制などが図られる。

潤滑剤塗布部材である潤滑剤塗布ブラシ２１１に用いられる起毛としては、絶縁性あるいは導電性のポリエチレンテレフタレートからなるものや、アクリル繊維などを例示することができる。潤滑剤塗布部材としては、潤滑剤塗布ブラシ２１１に代えて、スポンジ製のローラ部を具備する塗布スポンジローラを用いてもよい。

固形潤滑剤２１２としては、各種の脂肪酸塩からなるものや、ステアリン酸亜鉛からなるものを例示することができる。その他、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、オレイン酸などの脂肪酸と、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、リチウムなどの金属から構成される脂肪酸金属塩とを主成分とするものを例示することもできる。特にステアリン酸亜鉛が好適である。

固形潤滑剤２１２の塗布量は、感光体１の軸方向の長さ１［ｃｍ］の範囲に対して、感光体１の表面移動距離が１［ｋｍ］あたり、０．８４５［ｍｇ］以上が望ましい。この値を下回った場合、高温環境でクリーニングブレード２０２に捲れが発生したり、クリーニングブレード２０２から異音が発生したりした。逆に、この量が確保されていれば、過去の大量の試験において、クリーニングブレード２０２の捲れや異音は発生していない。この量が維持できれば、塗布量は少ないほうが固形潤滑剤２１２の消耗を抑えることができるので、望ましい。しかし、実際には、塗布後の、帯電、現像、転写及びクリーニングの各工程で削られたり、塗布量にムラが出たり、減少することがあるため、余裕を持って塗布する必要がある。

本発明者らの検討では、１．８［ｍｇ］あれば、十分であるとわかっている。ただ、３．６［ｍｇ］までバラ付きが生じることがある。装置によっては、１４［ｍｇ］まで塗布量を設定しているものもあるが、これは帯電で取られることに対するものでスジやムラが発生する現像領域においては、３．６［ｍｇ］と大差はないと考えられる。また、この固形潤滑剤２１２の塗布は、感光体１上に一定程度の厚みがあれば良いと考えられ、潤滑材の種類には依存しないと考えられる。

プリンタ１００が備える現像装置５は、潜像担持体である感光体１に形成された静電潜像を現像する現像剤として、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いる二成分方式の現像装置である。現像装置５では、現像ローラ（７１、７５）を構成する現像スリーブ（７２、７６）の表面の一部と感光体１の表面の一部とが対向して現像領域（７４、７８）を形成する。そして、現像スリーブ（７２、７６）内に配置された磁界発生手段であるマグネットローラ（７３、７７）の磁界によって現像スリーブ（７２、７６）上に形成した磁気ブラシを現像領域（７４、７８）で感光体１に接触または近接させる。これにより、感光体１の表面の静電潜像にトナーを付着させて現像する。

現像装置５では、現像電圧が印加された現像スリーブ（７２、７６）の表面電位と、感光体１の表面電位との電位差によって現像スリーブ（７２、７６）から感光体１にトナーが移動する。この種の現像装置の現像スリーブに現像電圧を印加する構成としては、直流成分のみの電圧を印加する構成（以下、「ＤＣバイアス現像」と呼ぶ）と、交流成分を含む電圧を印加する構成（以下、「ＡＣバイアス現像」と呼ぶ）とがある。本実施形態の現像装置５は、ＡＣバイアス現像である。

図７は、本実施形態のプリンタ１００における現像装置５の第一現像スリーブ７２と第二現像スリーブ７６とに印加される現像バイアスＶｂの波形の例を示す説明図である。
本実施形態の現像バイアスＶｂは、交流成分を含んだＡＣバイアスである。

図７に示す説明図では、「ＧＮＤ」がアース電圧を示しており、「０［Ｖ］」である。図７中の上側ほどマイナス極性側に大きい値であり、図７中の下側ほどプラス極性側の大きい値である。
図７中の「Ｔ」は、交流成分によって周期的に電圧が変化する現像バイアスＶｂの１［周期］を示している。図７中の「Ｔ１」は、現像バイアスＶｂの１［周期］の間に現像バイアスＶｂの平均値（以下、「現像バイアス平均値Ｖｂａｖ」と言う）に対して、トナーの正規帯電極性（マイナス極性）とは逆極性（プラス極性）側成分の電圧が印加される時間を示している。図７中の「Ｔ２」は、現像バイアスＶｂの１［周期］の間に現像バイアス平均値Ｖｂａｖに対してトナーの正規帯電極性（マイナス極性）側成分の電圧が印加される時間を示している。

本実施形態の現像バイアスＶｂは、周波数（１／Ｔ）が５．０〜１０［ｋＨｚ］の交流成分を含む電圧である。また、現像バイアスＶｂの現像バイアス平均値Ｖｂａｖに対してトナーの正規帯電極性（マイナス極性）とは逆極性（プラス極性）側成分のデューティ比（Ｔ１／Ｔ×１００、以下、「逆極性側デューティ比」という）が４０〜７０［％］である。さらに、現像バイアスＶｂの最大値と最小値との差であるピークトゥピーク値Ｖｐｐが、２００〜４００［Ｖ］となっている。

本実施形態では、トナーの正規帯電極性がマイナス極性であり、現像スリーブ（７２、７６）の表面電位がアース電圧ＧＮＤに対してトナーの正規帯電極性であるマイナス極性側のみで変動する。このため、現像バイアスＶｂの最大値は、０［Ｖ］に最も近づく値であり、現像バイアスＶｂの最小値は０［Ｖ］から最も離れる値である。
一方、上記表面電位がアース電圧ＧＮＤに対してマイナス極性とは逆極性のプラス極性側にも変動する場合は、プラス極性側の最大値が現像バイアスＶｂの最大値となる。
本実施形態においては、図７に示すように、現像バイアスＶｂにおけるトナーの正規帯電極性（マイナス極性）側の最小値（「Ｖｂ」の最大値）を、次のように設定している。すなわち、感光体１の表面上の潜像における現像部の電位である露光電位ＶＬよりもトナーの正規帯電極性（マイナス極性）側としている。

図７中の「Ｖｂａｖ」は、現像バイアスＶｂの平均値（以下、「現像バイアス平均値Ｖｂａｖ」と呼ぶ）であり、図７に示す例では、−３５０［Ｖ］である。また、帯電電位Ｖｄは現像バイアス平均値Ｖｂａｖよりも１００［Ｖ］マイナス極性側の値であり、−４５０［Ｖ］である。また、露光電位ＶＬは−１００［Ｖ］である。
図７に示す例では、現像バイアス平均値Ｖｂａｖと露光電位ＶＬとの電位差である現像ポテンシャルＶｐｏｔは、２５０［Ｖ］となっている。

図８は、一般的なＡＣバイアス現像の現像バイアスＶｂの波形の一例を示す説明図である。
図８に示す波形では、周波数が５〜１０［ｋＨｚ］、逆極性側デューティ比（Ｔ１／Ｔ×１００）が４０〜７０［％］、現像バイアスＶｂの最大値と最小値との差であるピークトゥピーク値Ｖｐｐが８００〜１５００［Ｖ］となっている。

ここで、一般的に言われているＡＣバイアス現像の効果について説明しておく。一般的に、ＡＣバイアス現像は、現像バイアスが直流成分のみのＤＣバイアス現像に比べ、以下の（１）〜（３）の点で優れている。
（１）振動電界により、電位潜像に忠実にトナーを再配列させることでの粒状性の向上。
（２）ＤＣバイアス現像に比べて強電界でキャリアからトナーを引き剥がすことで、現像に寄与できるトナー量を増加させることでの現像性の向上。
（３）現像電界の平均化による現像ギャップ偏差・変動による現像ムラの改善。

電子写真方式の画像形成装置は、近年、プロダクションプリンタ市場へ参入を果たしており、高画質化の要求はもちろんのこと、より低ＣＰＰ（一枚あたりの印刷費用）の達成と、ＰＭ（メンテナンス）周期を延ばすこととが求められる。このため、感光体に関しても、より長寿命化が求められている。
この要求に答えるためには、上述した、潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）の感光体への塗布が有利である。

ところが、ステアリン酸亜鉛の感光体への塗布ムラを、ＡＣバイアス現像が、ＤＣバイアス現像よりも、感度よく顕在化させて、画像ムラを引き起こしてしまうという問題が生じることが本発明者らの実験により判明した。潤滑剤の塗布量は、上述した実施形態と同様に、所定の塗布範囲（感光体の軸方向の長さ１［ｃｍ］の範囲に対して、感光体の表面移動距離が１［ｋｍ］）あたり、０．８４５［ｍｇ］以上の固形潤滑剤が消費される塗布量である。

〔実験１〕
実験１として、ＡＣ現像バイアスのピークトゥピーク値Ｖｐｐを変動させたときの潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）の感光体への塗布ムラに起因するスジ画像と、現像ギャップの偏差・変動に起因する濃度ムラとを評価する実験を行なった。
図９は、実験１の結果を示す模式図である。

実験１の条件を以下に示す。
・実験に用いた画像形成装置：ＲＩＣＯＨ Ｐｒｏ Ｃ９１１０
・ピークトゥピーク値Ｖｐｐの変動幅：０［Ｖ］（ＤＣ）から１００［Ｖ］ずつ上昇
・潤滑剤の塗布量：３．６［ｍｇ］
・現像バイアス平均値Ｖｂａｖ：−３５０［Ｖ］
・帯電電位Ｖｄ：−４５０［Ｖ］
・露光電位ＶＬ＝−１００［Ｖ］
・現像バイアスＶｂの周波数（１／Ｔ）の範囲：５．０〜１０［ｋＨｚ］
・逆極性側デューティ比（Ｔ１／Ｔ×１００）の範囲：４０〜７０［％］

上記条件における潤滑剤の塗布量は、感光体の軸方向の長さ１［ｃｍ］の範囲に対して、感光体の表面移動距離が１［ｋｍ］あたりの塗布量である。
上記条件における、現像バイアスＶｂの周波数（１／Ｔ）の範囲及び逆極性側デューティ比（Ｔ１／Ｔ×１００）の範囲を上記範囲に設定したのは以下の理由による。

すなわち、現像バイアスＶｂの周波数（１／Ｔ）が５［ｋＨｚ］未満の条件では、交番電界に対して、トナーの追従性が良すぎて粒状性が悪くなり、１０［ｋＨｚ］を越える条件では、逆にトナーの追従性が悪すぎて粒状性が悪くなる。このように、設定した範囲外では、いずれの条件でも粒状性の観点から不適当であったため、現像バイアスＶｂの周波数（１／Ｔ）の範囲を上記範囲に設定した。
また、逆極性側デューティ比（Ｔ１／Ｔ×１００）は、高いほど色むら、粒状性、地汚れが悪く、低いほどキャリア付着が増加する。これらの不具合が許容できる範囲が４０〜７０［％］であったため上記範囲に設定した。

図９（ａ）は、横軸をＡＣ現像バイアスのピークトゥピーク値Ｖｐｐとし、縦軸を潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）の感光体への塗布ムラによるスジ画像のレベルとして、その関係を示した図である。
図９（ａ）において、縦軸の塗布ムラによるスジ画像のレベルは、主観評価によるものである。「○」がスジのないレベル、「△」が良く見ればスジが視認できるレベル、「×」がスジを視認でき問題となるレベルである。

図９（ａ）に示すように、潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）の感光体への塗布ムラによるスジ画像は、ＡＣ現像バイアスのピークトゥピーク値Ｖｐｐを大きくしていく程、悪化する傾向がある。
ここで、縦軸の潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）の感光体への塗布ムラによるスジ画像のレベルは、経時の感光体表面の状態および、潤滑剤の均しブレード（図６中の「２１０」）のブレードエッジの状態によって異なる。一般的に、経時で使い込む程、均しブレードのブレードエッジが磨耗し、潤滑剤の塗布ムラは多くなる傾向にある。図９（ａ）の実験では、使用済み感光体と均しブレードとを用い、塗布ムラが限界まで増えるように、潤滑剤塗布量を実験に用いた画像形成装置の使用条件の最大値としている。
また、ピークトゥピーク値Ｖｐｐの値が「０［Ｖ］」のレベル（すなわちＤＣ現像バイアスのレベル）に対して、ピークトゥピーク値Ｖｐｐを大きくしていくと、潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）の感光体への塗布ムラに起因するスジ画像は相対的に悪化する。

スジ画像を考慮すると、ピークトゥピーク値Ｖｐｐは、４００［Ｖ］以下とすることが好ましいことが図９（ａ）から分かる。
ピークトゥピーク値Ｖｐｐが大きくなるとスジが目立ち、小さくすると目立たなくなる理由は現段階では不明である。ただし、潤滑剤の塗布量を増やしても、画像形成装置を変えても、同様な結果となっている。スジ画像は目立つので、ピークトゥピーク値Ｖｐｐとしては、スジの出ない４００[Ｖ]以下が望ましい。

ここで、潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）の感光体への塗布ムラに起因するスジ画像は、ＡＣ現像バイアスの周波数に関しては、本発明者らが評価した５．０〜１０［ｋＨｚ］の範囲では殆ど依存性がない。また、潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）の感光体への塗布ムラに起因するスジ画像は、ＡＣ現像バイアスの逆極性側デューティ比に関しては、本発明者らが評価した「４０〜７０［％］」の範囲では殆ど依存性がない。

図９（ｂ）は、横軸をＡＣ現像バイアスのピークトゥピーク値Ｖｐｐとし、縦軸を現像ギャップの変動に起因する濃度ムラのレベルとして、その関係を表す図である。
図９（ｂ）の縦軸の現像ギャップの変動に起因する濃度ムラのレベルも、図９（ａ）の縦軸と同様に、主観評価によるものである。「○」がムラのないレベル、「△」が良く見ればムラが視認できるレベル、「×」がムラを視認でき問題となるレベルである。

図９（ｂ）に示すように、現像ギャップの変動に起因する濃度ムラは、ピークトゥピーク値Ｖｐｐが「０」のレベル（すなわちＤＣ現像バイアス）に比べ、ピークトゥピーク値Ｖｐｐを大きくしていくと良化する。ＡＣ現像バイアスで、現像ギャップの変動に起因する濃度ムラが改善するのは、交番電界による現像電界の平均化の作用によるものである。
ただし、ピークトゥピーク値Ｖｐｐは大きくし過ぎると、キャリアの絶縁耐圧を超えてしまい、現像領域で微小放電を起こすため、濃度ムラは悪化してくる。ここで、濃度ムラが悪化してくるピークトゥピーク値Ｖｐｐは、キャリアの抵抗（絶縁耐圧）によって異なる。
図９（ｂ）では、ピークトゥピーク値Ｖｐｐが２００［Ｖ］を超えるあたりから、現像ギャップの変動に起因する濃度ムラがＤＣ現像に比べて改善され、６００［Ｖ］〜９００［Ｖ］で改善効果が最大になる。

図９（ａ）及び図９（ｂ）より、現像ギャップの変動に起因する濃度ムラを改善し、潤滑剤塗布ムラによるスジの発生を抑えるには、ピークトゥピーク値Ｖｐｐを２００［Ｖ］以上、４００［Ｖ］以下にすると良いことが分かる。

なお、現像ギャップの変動に起因する濃度ムラは、ＡＣ現像バイアスの周波数に関しては、本発明者らが評価した５．０〜１０［ｋＨｚ］の範囲では殆ど依存性がない。また、現像ギャップの変動に起因する濃度ムラは、ＡＣ現像バイアスの逆極性側デューティ比に関しては、本発明者らが評価した「４０〜７０［％］」の範囲では殆ど依存性がない。

実験１に基づいて、本実施形態のプリンタ１００では、上述した所定の塗布範囲あたりに０．８４５［ｍｇ］以上の固形潤滑剤が消費される塗布量の場合、ピークトゥピーク値Ｖｐｐを２００〜４００［Ｖ］の範囲（図９中の矢印「β」で示す範囲）に設定した。感光体１への潤滑剤の塗布量を、所定の塗布範囲あたりに０．８４５［ｍｇ］以上の固形潤滑剤が消費される塗布量とすることで、プロダクションプリンタ市場で求められるレベルの感光体の寿命を達成することができる。さらに、ピークトゥピーク値Ｖｐｐを２００〜４００［Ｖ］の範囲に設定することで、潤滑剤の感光体への塗布ムラに起因するスジ画像をＤＣ現像よりも悪化させず、かつ、現像ギャップの変動に起因する濃度ムラをＤＣ現像バイアス現像よりも改善できる。

実験１で用いた実験装置に限らず、感光体への潤滑剤の塗布量やＡＣ現像バイアスのピークトゥピーク値Ｖｐｐを上述した範囲に設定することで、同様の実験結果を得ることが出来る。

実験１では、潤滑剤の塗布量が３．６［ｍｇ］であるが、潤滑剤の塗布量が０．８４５［ｍｇ」以上の範囲であれば、ＡＣ現像バイアスのピークトゥピーク値Ｖｐｐを２００［Ｖ］以上、４００［Ｖ］以下の範囲に設定することができる。
これは以下の理由による。

すなわち、潤滑剤の塗布量が３．６［ｍｇ］より少なければ、発生し得る潤滑剤の塗布ムラは、少なくなる。このため、実験１の結果より塗布ムラによるスジは少なくなることはあっても、増えることは無い。よって、ＡＣ現像バイアスのピークトゥピーク値Ｖｐｐが４００［Ｖ］以下であれば、スジが出ないという結果に変わりは無い。また、現像ギャップの変動による濃度ムラは塗布量には関係ない。よって、ＡＣ現像バイアスのピークトゥピーク値Ｖｐｐが２００［Ｖ］以上であれば、現像ギャップの変動による濃度ムラを抑えることができるという結果に変わりは無い。したがって、潤滑剤の塗布量が０．８４５［ｍｇ」以上の範囲であれば、ＡＣ現像バイアスのピークトゥピーク値Ｖｐｐを２００［Ｖ］以上、４００［Ｖ］以下の範囲で効果が得られる。

また、現像バイアス平均値Ｖｂａｖ、帯電電位Ｖｄ及び露光電位ＶＬも、上記実験１の値に限らず、ＡＣバイアス現像を行う構成であれば、ＡＣ現像バイアスのピークトゥピーク値Ｖｐｐを２００［Ｖ］以上、４００［Ｖ］以下の範囲に設定することができる。
これは、理由は不明であるが、潤滑剤塗布ムラによるスジは電位依存性がないからである。したがって、異なる電位においても４００［Ｖ］以下でスジが改善されるという効果に差異はないのである。電位を変えても現像ギャップの変動量は変わらない。したがって、現像ギャップの変動に対して設定された２００［Ｖ］以上という設定も変わらず設定することができる。

上記（１）〜（３）のＡＣバイアス現像の利点のうち、ピークトゥピーク値Ｖｐｐを２００〜４００［Ｖ］の範囲に設定した場合、上記（１）及び（２）の利点はほとんど享受することが出来ない。これは、従来の一般的なＡＣバイアス現像に比べて、ピークトゥピーク値Ｖｐｐが小さいためである。

図７に示すように、本実施形態のプリンタ１００では、ピークトゥピーク値Ｖｐｐを、一般的なＡＣバイアス現像に用いられる条件（８００〜１５００［Ｖ］）よりも大幅に小さい条件に設定している。これにより、上記（１）〜（３）のＡＣバイアス現像の利点のうち、上記（３）の利点のみを享受している。そして、感光体を長寿命化するために必要である所定量（感光体の軸方向の長さ１［ｃｍ］の範囲に対して、感光体の表面移動距離が１［ｋｍ］あたり、０．８４５［ｍｇ］以上の固形潤滑剤が消費される塗布量）以上の潤滑剤の消費量に設定している。このように設定した上で、その副作用である潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）の感光体への塗布ムラに起因するスジ画像の抑制と上記（３）の利点の享受との両立を図っている。

本実施形態のプリンタ１００では、上記（１）〜（３）のＡＣバイアス現像の利点のうち、上記（１）及び（２）の利点について、従来の一般的なＡＣバイアス現像に近い作用を得ることが可能となる構成として、次のような構成を備える。
すなわち、二本の現像ローラ（７１、７５）を有し、第一現像ローラ７１の第一現像スリーブ７２から第二現像ローラ７５の第二現像スリーブ７６に二成分現像剤を受け渡す現像装置５を備える。

二本の現像ローラを有する現像装置５では、第一現像スリーブ７２で感光体１上の静電潜像を現像したときに、現像に寄与することのできる現像剤の穂の先端付近（感光体１の表面近傍）に位置するトナーが減少する。このとき、同時に、キャリアからトナーが剥ぎ取られることで、カウンターチャージがキャリアに貯まり、よりキャリアからトナーが剥ぎ取りにくくなる。ここで、一本の現像ローラしかもたない現像装置であれば、現像に寄与できるトナーが枯渇ぎみになれば、それ以上現像できずに、現像が終了してしまい、現像能力がそこで頭打ちになる。現像に寄与できるトナーが枯渇することで現像が終了した場合には、電位潜像に忠実にトナーが付きにくくなるため、粒状性の低いボソボソとした画質になり易い。

これに対して、第一現像スリーブ７２から第二現像スリーブ７６に二成分現像剤を受け渡す本実施形態の現像装置５では、二成分現像剤は次のような挙動となる。すなわち、第一現像スリーブ７２の表面上の二成分現像剤は、第一現像領域７４で現像に寄与した後、第二現像スリーブ７６との対向部に搬送される。第一現像スリーブ７２から第二現像スリーブ７６に二成分現像剤を受け渡す際に、第一現像スリーブ７２の表面上で現像剤の穂の先端部分に位置していた現像剤が、第二現像スリーブ７６の表面上で現像剤の穂の根っこの部分へ移動する。逆に、第一現像スリーブ７２の表面上で現像剤の穂の根っこの部分に位置していた現像剤が、第二現像スリーブ７６の表面上で現像剤の穂の先端部分に移動することで、現像剤として、現像に寄与できるトナーの量が復活する。

また、第一現像スリーブ７２から第二現像スリーブ７６への二成分現像剤の受け渡し時の撹乱により、カウンターチャージも緩和する。そして、現像に寄与できるトナーの量が復活した第二現像スリーブ７６の表面上の二成分現像剤を用いて、第二現像領域で感光体１の表面上の静電潜像を再度現像する。このため、二本の現像ローラを備える現像装置５では、一本の現像ローラしかもたない現像装置に比べ、静電潜像に忠実にトナーを付着させることが出来、粒状性が良好になる。

このように、本実施形態のプリンタ１００では、二本の現像ローラを備える現像装置５を備えることで、粒状性の向上を図ることができ、さらに、現像に寄与できるトナー量を増加させることで現像性の向上を図ることが出来る。このため、上記（１）〜（３）のＡＣバイアス現像の利点のうち、上記（１）及び（２）の利点について、従来の一般的なＡＣバイアス現像に近い作用を得ることが可能となる。

本実施形態のプリンタ１００は、ステアリン酸亜鉛の感光体１への塗布量を比較的多く（感光体の軸方向の長さ１［ｃｍ］の範囲に対して、感光体の表面移動距離が１［ｋｍ］）あたり、０．８４５［ｍｇ］以上）することで、感光体１の長寿命化を図っている。一方、その副作用であるＡＣ現像バイアス印加時に顕在化し易い、ステアリン酸亜鉛の感光体１への塗布ムラに起因するスジ画像を、ＡＣ現像バイアスのピークトゥピーク値Ｖｐｐを２００〜４００［Ｖ］の範囲とすることで抑制している。また、ピークトゥピーク値Ｖｐｐを上記範囲とすることで、ＤＣバイアス現像に対するＡＣバイアス現像の上記（１）〜（３）の利点のうち、上記（３）の「現像電界の平均化による現像ギャップ偏差、変動による現像ムラの改善」という利点を享受する。現像ムラを改善することで、感光体１の表面上に形成されるトナー像の濃度ムラを改善し、転写紙Ｐに出力される画像の濃度ムラを改善することが出来る。

さらに、プリンタ１００は、二本の現像ローラを有し、二成分現像剤を第一現像スリーブ７２から、第二現像スリーブ７６に受け渡す現像装置５を用いる。よって、一般的なＡＣ現像バイアスのピークトゥピーク値Ｖｐｐの条件（８００〜１５００［Ｖ］）で期待される上記（１）の「粒状性の向上」及び上記（２）の「現像性の向上」という利点について、従来のＡＣバイアス現像に近い作用を得ることが可能となる。
このため、本実施形態のプリンタ１００では、プロダクションプリンタ市場で求められる高画質と、感光体１の長寿命化とを両立することができる。

一つの感光体の表面上の静電潜像を二本の現像ローラを用いて現像する構成として、同色のトナーを用いる二つの現像装置を一つの感光体の周囲に配置してもよい。これにより、上述したプリンタ１００と同様に、粒状性の向上と現像性の向上とを図ることができる。しかし、本実施形態のプリンタ１００のように一つの現像装置が二本の現像ローラを備える構成とすることで、一つの感光体の周囲に二つの現像装置を配置する構成に比べて、装置の小型化を図ることができる。

感光体１を一様帯電する帯電装置４は、微小ギャップにＡＣバイアスを印加して放電させて感光体１の表面を帯電させる帯電ローラを用いる構成は、感光体１に与えるハザードが大きいため感光体１の長寿命を達成するのには望ましくない。このため、帯電装置４は、感光体１の長寿命を達成するためには、感光体１へのハザードが小さいスコノトロン帯電器を用いることが好適である。

〔変形例〕
次に、プリンタ１００の変形例について説明する。
上述した実施形態のプリンタ１００では、四つのトナー像形成部６（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。変形例では、四つのトナー像形成部６（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）のうち、カラートナーを用いる三つのトナー像形成部６（Ｙ，Ｃ，Ｍ）は、現像バイアスとして上述した実施形態と同様のＡＣ現像バイアスを印加する。一方、ブラックトナーを用いるブラック用トナー像形成部６Ｋでは、現像バイアスとしてＤＣ現像バイアスを印加する点で上述した実施形態のプリンタ１００と異なる。

〔実験２〕
実験２として、ＡＣ現像バイアスのピークトゥピーク値Ｖｐｐを変動させたときの潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）の感光体への塗布ムラに起因するスジ画像を評価し、ブラックトナーを用いた場合とカラートナーを用いた場合とで比較する実験を行なった。
図１０は、実験２の結果を示す模式図である。
実験２の画像形成装置の実験条件は、上述した実験１と同じである。

図１０は、横軸をＡＣ現像バイアスのピークトゥピーク値Ｖｐｐとし、縦軸を潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）の感光体への塗布ムラによるスジ画像のレベルとして、その関係がブラックトナーを用いた場合とカラートナーを用いた場合とで異なること示している。
図１０中の実線のグラフがカラートナーを用いた場合であり、破線のグラフがブラックトナーを用いた場合である。
図１０において、縦軸の潤滑剤の塗布ムラによるスジ画像のレベルは、主観評価によるものである。「○」がスジのないレベル、「△」が良く見ればスジが視認できるレベル、「×」がスジを視認でき問題となるレベルである。

ブラックトナーは、トナー付着量と濃度（明度）の関係は、カラートナーよりも急勾配となる。そのため、塗布ムラによるスジ画像（＝スジがある部分とない部分のトナー付着量差）は、図１０に示すように、ブラックトナーとカラートナーとでは、ブラックトナーの方が目立って見える。

〔実験３〕
実験３として、振れ量の異なる現像スリーブを用いたときの現像ギャップの変動に起因する濃度ムラを評価する実験を行なった。
図１１は、実験３の結果を示す模式図である。
実験３の画像形成装置の実験条件は、上述した実験１と同じである。

図１１は、横軸を現像スリーブの振れ量とし、縦軸を現像ギャップの変動に起因する濃度ムラのレベルとして、その関係を表す図である。図１１では、ＡＣ現像バイアスのピークトゥピーク値Ｖｐｐを「０［Ｖ］」（ＤＣ現像）とした場合（実線のグラフ）と、「２００〜４００［Ｖ］」とした場合（破線のグラフ）とを比較する。
図１１において、縦軸の現像ギャップの変動に起因する濃度ムラのレベルは、主観評価によるものである。「○」がムラのないレベル、「△」が良く見ればムラが視認できるレベル、「×」がムラを視認でき問題となるレベルである。

図１１に示すように、ＡＣ現像バイアスのピークトゥピーク値Ｖｐｐが「２００〜４００［Ｖ］」の場合には、現像スリーブの振れが大きくても、ＡＣ現像バイアスの作用により、現像ギャップの変動に起因する濃度ムラは悪くない。一方、ピークトゥピーク値Ｖｐｐが「０［Ｖ］」の場合には、現像スリーブ振れが悪くなると、濃度ムラは悪化する。

図１０及び図１１より、特にブラック用トナー像形成部６Ｋでの塗布ムラによるスジ画像を目立たせないようにするためには、ピークトゥピーク値Ｖｐｐを「０［Ｖ］」とすることが最良である。また、ブラック用トナー像形成部６Ｋの現像ギャップ変動に起因する濃度ムラを目立たせないようにするには、ブラック用トナー像形成部６Ｋのブラック用現像装置５Ｋの現像スリーブは、現像スリーブ振れの良いもの（振れ量の少ないもの）を使う必要がある。

ただし、現像スリーブ振れは、製造工程上発生するものであって、ある一定のばらつきを生じてしまうものである。このため、ＤＣ現像を採用した場合であっても、ＡＣバイアス現像を使用したときと同程度の濃度ムラとなるスリーブ振れの現像スリーブを、四色分生産しようとした場合に、多大なるコスト高となり量産性が得られない。
そこで、塗布ムラが目立ちにくいカラートナーを用いる三つのトナー像形成部６（Ｙ，Ｃ，Ｍ）の現像バイアスには、ピークトゥピーク値Ｖｐｐが、「２００〜４００［Ｖ］」のＡＣ現像バイアスを印加する。よって、これら三つのトナー像形成部６（Ｙ，Ｃ，Ｍ）の現像装置５（Ｙ，Ｃ，Ｍ）の現像スリーブとしては、ブラック用現像装置５Ｋに用いることができない程度に現像スリーブ振れが大きいものを用いても、濃度ムラは悪化しない。
このような構成により、変形例のプリンタ１００では、量産性を維持しつつ、プロダクションプリンタ市場で求められる高画質のカラー画像を提供することができる。

以上、本発明を適用した電子写真方式の画像形成装置の実施形態について説明したが、画像形成装置の構成は図１等に示した構成に限らず、任意の構成を採用可能である。

電子写真方式の画像形成装置は、潜像担持体と、帯電手段と、潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、を備える。帯電手段は、潜像担持体の表面を一様帯電し、潜像形成手段は、一様帯電された潜像担持体の表面に光を照射して静電潜像を形成する。現像手段は、静電潜像に現像剤に含まれるトナーを供給し、トナー像を形成する。転写手段は、潜像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体を介して、または、直接に、記録媒体に転写する。また、本発明を適用する電子写真方式の画像形成装置では、現像剤を担持して潜像担持体に対向する現像手段の現像剤担持体に交流成分を含む現像電圧を印加する構成であり、さらに、潜像担持体の表面上に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を備える構成である。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。

（態様Ａ）
感光体１等の潜像担持体の表面上にステアリン酸亜鉛等の潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布ブラシ２１１等の潤滑剤塗布手段を備え、現像に交流成分を含む現像バイアス等の現像電圧を用いる電子写真方式のプリンタ１００等の画像形成装置において、潜像担持体に対する潤滑剤の塗布量が、潜像担持体の表面の移動方向に直交する方向の長さ１．０［ｃｍ］の範囲の表面移動距離１．０［ｋｍ］あたりで、０．８４５［ｍｇ］以上であり、現像電圧の最大値と最小値との差（ピークトゥピーク値Ｖｐｐ等）が、２００［Ｖ］以上、４００［Ｖ］以下である。
これによれば、上述した本発明者らの実験で明らかにしたように、交流現像方式で、従来よりも潜像担持体の長寿命化を図り、直流現像方式よりも現像ギャップの変動に起因する濃度ムラを改善しつつ、スジ画像の悪化を抑制できる。これは以下の理由による。
すなわち、本発明者らの実験で明らかにしたように、交流現像方式では、現像電圧の最大値と最小値との差が大きいほど、現像ギャップの変動に起因する濃度ムラを改善できる傾向がある。一方、交流現像方式では、経時で潤滑剤の塗布ムラに起因するスジ画像が生じることがあり、このスジ画像は、現像電圧の最大値と最小値との差が大きいほど悪化する傾向がある。そこで、潤滑剤の塗布量と現像電圧の最大値と最小値との差とを態様Ａの範囲に設定することにより、直流現像方式よりも現像ギャップの変動に起因する濃度ムラを改善しつつ、スジ画像の悪化を抑制できる。

（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、現像装置５等の現像手段は、現像剤担持体として、トナーを含む現像剤を収容する剤供給室５２等の現像剤収容部から供給された現像剤を担持し、感光体１等の潜像担持体と対向する第一現像領域７４等の第一現像領域に搬送する第一現像スリーブ７２等の第一現像剤担持体と、第一現像領域を通過した第一現像剤担持体の表面から供給された現像剤を担持し、潜像担持体と対向する第二現像領域７８等の第二現像領域に搬送し、第二現像領域を通過した現像剤を剤回収室５３等の現像剤収容部に受け渡す第二現像スリーブ７６等の第二現像剤担持体と、を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像したトナー像の粒状性の向上と、現像性の向上とを図ることが可能となる。

（態様Ｃ）
態様ＡまたはＢにおいて、帯電装置４等の帯電手段は、スコノトロン帯電器である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、感光体１等の潜像担持体へのハザードを抑制し、潜像担持体の長寿命化を達成することが可能となる。

（態様Ｄ）
態様Ａ乃至Ｃの何れかの態様において、感光体１等の潜像担持体と現像装置５等の現像手段とを有するトナー像形成部６等の作像部を複数備え、複数の前記作像部として、ブラックトナーを使用するブラック用トナー像形成部６Ｋ等のブラック作像部と、ブラックトナー以外のカラートナーを用いる三つのトナー像形成部６（Ｙ，Ｃ，Ｍ）等のカラー作像部と、を備え、ブラック作像部の現像バイアス等の現像電圧は、交流成分を含まない。
これによれば、上記変形例について説明したように、ブラック作像部で潤滑剤の塗布ムラに起因するスジ画像の悪化を抑制できる。

（態様Ｅ）
態様Ｄにおいて、現像装置５等の現像手段が備える現像スリーブ（７３、７６）等の現像剤担持体は、内部にマグネットローラ（７３、７７）等の磁界発生手段が配置された回転可能な現像スリーブであり、ブラック用トナー像形成部６Ｋ等のブラック作像部の現像手段が備える現像スリーブは、三つのトナー像形成部６（Ｙ，Ｃ，Ｍ）等のカラー作像部の現像手段が備える現像スリーブよりも振れ精度が高い。
これによれば、上記変形例について説明したように、量産性を維持しつつ、高画質のカラー画像を提供することができる。

１ 感光体
２ 感光体クリーニング装置
３ 除電装置
４ 帯電装置
５ 現像装置
５Ｋ ブラック用現像装置
６ トナー像形成部
６Ｋ ブラック用トナー像形成部
７ 露光装置
８ 中間転写ベルト
９ 一次転写バイアスローラ
１０ ベルトクリーニング装置
１２ 二次転写バックアップローラ
１５ 中間転写ユニット
１９ 二次転写ローラ
２０ 定着装置
５１ 現像室
５２ 剤供給室
５３ 剤回収室
５４ 剤返送室
６０ 現像ケーシング
６１ 仕切壁
６２ａ 返送出口開口
６２ｂ 返送入口開口
６３ 落下開口
６４ 受け部材
６５ 部材現像側端部
６６ 現像ドクタ
６７ 供給スクリュ
６８ 回収スクリュ
６９ 返送スクリュ
７１ 第一現像ローラ
７２ 第一現像スリーブ
７３ 第一マグネットローラ
７４ 第一現像領域
７５ 第二現像ローラ
７６ 第二現像スリーブ
７７ 第二マグネットローラ
７８ 第二現像領域
８０ 給紙トレイ
８１ 給紙ローラ
８２ レジストローラ対
９０ 排紙トレイ
９１ 排紙ローラ対
１００ プリンタ
２０２ クリーニングブレード
２０３ 回収コイル
２０４ フリッカーバー
２０５ クリーニングブラシ
２１０ 均しブレード
２１１ 潤滑剤塗布ブラシ
２１２ 固形潤滑剤
２１３ コイルバネ
Ｎ１ 第一現像磁極
Ｎ２ 規制磁極
Ｎ３ 第二現像磁極
Ｎ４ 現像剤受け磁極
Ｐ 転写紙
Ｓ１ 規制後搬送磁極
Ｓ２ 現像剤渡し磁極
Ｓ３ 汲み上げ磁極
Ｓ４ 搬送磁極
Ｓ５ 拘束磁極
Ｓ６ 反発磁極
Ｖｂ 現像バイアス
Ｖｂａｖ 現像バイアス平均値
Ｖｄ 帯電電位
ＶＬ 露光電位
Ｖｐｏｔ 現像ポテンシャル
Ｖｐｐ ピークトゥピーク値

特開２０１６−１１９８１号公報

Claims (4)

1. 潜像担持体の表面上に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を備え、
   現像に交流成分を含む現像電圧を用いる電子写真方式の画像形成装置において、
   前記潜像担持体に対する前記潤滑剤の塗布量が、前記潜像担持体の表面の移動方向に直交する方向の長さ１．０［ｃｍ］の範囲の表面移動距離１．０［ｋｍ］あたりで、０．８４５［ｍｇ］以上かつ３．６［ｍｇ］以下であり、
   前記現像電圧の最大値と最小値との差が、２００［Ｖ］以上、４００［Ｖ］以下であることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   現像手段は、現像剤担持体として、トナーを含む現像剤を収容する現像剤収容部から供給された前記現像剤を担持し、前記潜像担持体と対向する第一現像領域に搬送する第一現像剤担持体と、
   前記第一現像領域を通過した前記第一現像剤担持体の表面から供給された前記現像剤を担持し、前記潜像担持体と対向する第二現像領域に搬送し、前記第二現像領域を通過した現像剤を前記現像剤収容部に受け渡す第二現像剤担持体と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   前記潜像担持体と現像手段とを有する作像部を複数備え、
   複数の前記作像部として、ブラックトナーを使用するブラック作像部と、ブラックトナー以外のカラートナーを用いるカラー作像部と、を備え、
   前記ブラック作像部の前記現像電圧は、交流成分を含まないことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３の画像形成装置において、
   前記現像手段が備える現像剤担持体は、内部に磁界発生手段が配置された回転可能な現像スリーブであり、
   前記ブラック作像部の前記現像手段が備える現像スリーブは、前記カラー作像部の前記現像手段が備える現像スリーブよりも振れ精度が高いことを特徴とする画像形成装置。

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