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JP6452106B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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JP6452106B2 JP2014176947A JP2014176947A JP6452106B2 JP 6452106 B2 JP6452106 B2 JP 6452106B2 JP 2014176947 A JP2014176947 A JP 2014176947A JP 2014176947 A JP2014176947 A JP 2014176947A JP 6452106 B2 JP6452106 B2 JP 6452106B2
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Description

本発明は、電子写真方式を利用した画像形成装置に関する。
従来、画像形成装置における現像装置の小型化及び低コスト化のため、現像剤供給剥取り部材を省いた現像装置が提案されている。現像剤供給剥取り部材は、現像ローラ(現像剤担持体)に対する現像剤(トナー)の供給・剥取り機能を有しており、主にゴースト、ベタ画像追従不良、トナー融着の対策として採用されている。ゴーストとは、濃度の高いベタ画像形成後にハーフトーン画像を形成すると、ハーフトーン画像上にベタ画像の跡が現れる現象で、ベタ画像追従不良とは100%ベタ画像を画像全面に描くと画像後端濃度が下がる現象である。そして、トナー融着とは、画像形成動作毎に現像ローラ上のトナーが入れ変わらずに永く残り、摺擦を繰り返し劣化し、現像ローラ表面に固着してしまう現象である。このため、現像剤供給剥取り部材を省くためには、別の手段でこの課題の対策をとらなければならない。
特許文献1、2では、現像ローラの表面を、誘電体部と導電体部とが規則的又は不規則に混在して分布する構成とし、現像剤供給剥取り部材を廃した現像装置が提案されている。即ち、現像ローラ表面の誘電体部に現像剤規制部材が直接、又はトナーを介して摺擦することにより、誘電体部を帯電し、導電体部との隣接部上に微小閉電界を形成する。現像ローラ表面へ搬送されたトナーは、微小閉電界によるグラディエント力を受けて、現像ローラ表面に吸引され担持される。しかし、グラディエント力によるトナー供給は、現像剤供給剥取り部材を用いた場合よりもトナーに対する現像ローラの吸引力が強くなり、トナー融着が発生する場合がある。
特許文献3には、グラディエント力を利用した現像ローラにおいて、トナー融着の発生を抑制する技術として、非画像形成中に所定の電位差を形成することで、現像ローラ上のトナーを現像剤供給剥取り部材に移動させることが記載されている。すなわち、現像ローラ上のトナーが現像剤供給剥取り部材に引き付けられるような電位差を形成し、現像ローラ上のトナーを電気的に引き剥がすものである。
特許第3272056号公報 特許第3162219号公報 特開平09−197803号公報
しかし、特許文献3に記載の技術では、現像ローラ上のトナーを電気的に引き付けるために現像剤供給剥取り部材を設ける必要があり、小型化及び低コスト化の弊害となる。
本発明の目的は、装置の小型化及び低コスト化を図りつつ現像剤担持体への現像剤の融着を抑制することができる画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
現像剤を収容する容器と、
現像剤を担持する面が、導電体部からなる面上に複数の誘電体部が散在するように構成された現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される現像剤の層厚を規制する規制部材と、
を有する現像装置を備え、
像担持体に形成された静電潜像を前記現像装置により現像して現像剤像とし、該現像剤像を前記像担持体から記録材に転写することにより記録材に画像を形成する画像形成装置において、
前記現像剤担持体及び前記規制部材の各々に電圧を印加する電圧印加手段を備え、
前記電圧印加手段は、非画像形成中において、前記現像剤担持体に印加する電圧と前記規制部材に印加する電圧との電位差の絶対値が画像形成中よりも大きくなり、かつ前記電位差が前記誘電体部に現像剤が引き付けられる力を前記画像形成中よりも弱くする電位差となるような大きさの電圧を、前記現像剤担持体及び前記規制部材の少なくとも一方に印加する期間を有することを特徴とする画像形成装置。
本発明によれば、装置の小型化及び低コスト化を図りつつ現像剤担持体への現像剤の融着を抑制することができる。
本発明の実施例に係る画像形成装置の模式的断面図 本発明の実施例における現像ローラの構成を示す模式図 本発明の実施例におけるグラディエント力の効果説明図 本発明の実施例における現像装置の模式的断面図 本発明の実施例における印加バイアスとグラディエント力の関係説明図 本発明の実施例1における現像バイアスとブレードバイアスの説明図 本発明の実施例2における現像バイアスとブレードバイアスの説明図 本発明の実施例3における現像バイアスとブレードバイアスの説明図
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。
(実施例1)
図1は、本発明の実施例に係る画像形成装置100の概略構成を示す模式的断面図である。ここで、画像形成装置(電子写真画像形成装置)とは、電子写真画像形成プロセスを用いて現像剤(トナー)により記録材(記録媒体)に画像を形成するものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ(LEDプリンタ、レーザビームプリンタなど)、電子写真ファクシミリ装置、及び、電子写真ワードプロセッサー、及び、それら複合機(マルチファンクションプリンタ)などが含まれる。また、記録材とは、画像を形成される物であって、例えば、記録用紙、OHPシート、プラスチックシート、布など等の記録メディアである。
像担持体としての感光体ドラム1は、外径24mm、周速150mm/secで、矢印X方向に回転駆動される。感光体ドラム1の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ7、感光体ドラム1上に静電潜像を形成するための露光装置8、感光体ドラム1上に形成された静電潜像をトナー像(現像剤像)として現像するための現像手段としての現像装置2などが配置される。帯電ローラ7は、感光体ドラム1に従動して矢印Z方向に回転し、帯電バイアス電源装置(不図示)によって、帯電バイアスが印加される。露光装置8は、入力
信号に対応した画像信号に応じて半導体レーザー(不図示)が発光し、そのレーザー光がポリゴンミラー(不図示)や結像レンズ群(不図示)を通り、レーザー光Lとして感光体ドラム1に照射され、感光体ドラム1上に静電潜像が形成される。感光体ドラム1上に形成された静電潜像は、現像装置2によりトナー像として現像される。
また、画像形成装置100は、感光体ドラム1上に形成されたトナー像を記録材P上に転写するための転写手段としての転写ローラ11を備える。転写ローラ11は、矢印Tに回転し、転写バイアス電源装置(不図示)によって、転写バイアスが印加される。また、画像形成装置100は、記録材P上に転写されたトナー像を記録材Pに定着させるための定着装置12を備える。定着装置12を通過した記録材Pは排紙口13より排出される。また、転写工程時に感光体ドラム1上に転写されずに残ったトナー5は、クリーニングブレード9によって、感光体ドラム1より掻き取られ、感光体ドラム1は、表面が再びきれいな状態となって、引き続き次の画像形成動作に用いられる。また、掻き取られたトナーは廃トナー収納部10に収納される。
本実施例では、感光体ドラム1、帯電ローラ7、クリーニングブレード9、廃トナー収納部10、現像装置2は、プロセスカートリッジとして一体化されており、画像形成装置100の装置本体に対して着脱可能に構成されている。ここで、装置本体とは画像形成装置100のうちプロセスカートリッジを除いた構成部分のことである。また、本実施例の現像装置2は、図1に示すように、現像容器6、現像ローラ(現像剤担持体)3、現像ブレード(規制部材)4を備える。現像容器6は、非磁性一成分系現像剤であるトナー5を収容し、現像ローラ3は180mm/secで矢印Y方向に回転駆動される。本実施例では、現像ローラ3は感光体ドラム1表面に接触配置される。
図2を参照して、本実施例で用いる現像ローラ3について詳細に説明する。本実施例における現像ローラ3として、トナー5の担持面が、導電体部からなる表面上に電荷を保持できる誘電体部が微小面積で複数散在露出するように構成された現像ローラを用いた。具体的には、現像ローラ3の模式的断面図である図2(a)に示すように、軸芯体30aの外周上に、導電性ゴム材料からなる弾性層30bと、表面層30cとを有して構成される。弾性層30b上に誘電体粒子を分散した導電性樹脂材料からなる表面層30cを例えばコーティング等で形成して、その表面を研磨して作製することができる。現像ローラ3の表面層30cにおける平面図を図2(b)、図2(b)のaa断面図を図2(c)に示す。誘電体部31を所定の方法で帯電することにより、図2(c)の電気力線Eで示すように微小閉電界(マイクロフィールド)が形成される。
誘電体部31の大きさ(現像ローラ3(導電体部32)の周面に露出する部分(円形状部)の大きさ)は、例えば外径が5〜500μm程度になるようにする。これは、表面に電荷を保持し、画像ムラを抑制するために最適な値である。外径<5μmである場合には、誘電体部31表面に保持する電位量が少なく、十分な微小閉電界を形成することができない。また、外径>500μmである場合には、誘電体部31と導電体部32の電位差が大きくなり、ムラの多い画像となる。
図2のような表面層30cを形成するには、例えば、バインダーとしてのウレタン樹脂にアクリル樹脂粒子を分散する。表面層30cに導電性を付与するために用いる導電性物質としては、カーボンブラックやイオン導電性物質を同様に用いることができる。本実施例では、表面層30cの導電性物質の含有量を、ウレタン樹脂100質量部に対して、0.20質量部とすることで、ウレタン樹脂部を導電体部32として機能させる。また、誘電体部31には平均粒径30μmのアクリル樹脂粒子を採用している。本実施例では、アクリル樹脂粒子の含有量をウレタン樹脂100質量部に対して、70質量部とすることで誘電体部31/導電体部32の面積比としては、誘電体部31の面積が全体の50%程度
となるようにしている。
図3は、本実施例において現像ローラ3表面に発生させるグラディエント力の効果を説明するための模式図である。本実施例に係る画像形成装置は、現像装置において従来のようなトナー供給剥取り部材を省いた構成であり、現像ローラ3表面に多層のトナー5を担持するため、前述のマイクロフィールドにより生じたグラディエント力を利用している。図3のように、現像ローラ3表面に誘電体部31と導電体部32を設け、現像ブレード4がトナー5を介して摺擦することにより誘電体部31を帯電し、導電体部32との隣接部上に破線Eに示す微小閉電界を形成する。その微少電界によって生じたグラディエント力Fgによってトナー5は現像ローラ3表面に吸引され担持される。
図4は、本発明の実施例に係る現像装置2の概略構成を示す模式的断面図であり、現像ブレード4及び現像ローラ3へのバイアス供給構成を示している。本実施例では、図4に示すように現像ローラ3に対して直流電源71から現像バイアスが、現像ブレード4に対して直流電源72からブレードバイアスが印加可能となっている。各直流電源71、72が現像ローラ3、現像ブレード4に印加するバイアス(電圧)の大きさは、画像形成装置の各種動作を制御するCPUにより制御される。これらバイアス印加に関わる構成が本発明における電圧印加手段に対応する。
ここで、上記グラディエント力は、現像ローラ3と現像ブレード4とが近接する領域付近(現像ブレード4が現像ローラ3に担持されるトナー5の層厚を規制する規制領域付近)において、ブレードバイアスの影響を受けることが明らかとなった。具体的には、現像ローラ3と現像ブレード4の電位差によってグラディエント力による現像ローラ3表面へのトナーの吸引力の大きさや向きが異なることが明らかになった。この関係を図5を用いて説明する。図5は、現像ローラ3と現像ブレード4とが近接する領域周辺におけるグラディエント力の作用する様子を示す模式図であり、電界シミュレーションの結果からグラディエント力を計算により求めたものを図式化したものである。図5(a)は、現像バイアスとブレードバイアスが同電位(電位差がゼロ)の状態、図5(b)は、現像バイアスとブレードバイアスが電位差を持った状態における、グラディエント力を矢印で示している。グラディエント力の作用する向きを矢印の向き、強さを矢印の濃淡(強い程濃い)で示している。
図5(a)に示すように、現像ローラ3と現像ブレード4が同電位の時に発生するグラディエント力は、矢印Faに示すように現像ローラ3に引き付ける方向に最も強く働く。一方で図5(b)に示すように、現像ローラ3と現像ブレード4に電位差がある時は、同電位時に比べてグラディエント力が矢印Fbに示すように現像ローラ3へ吸引する方向に対して弱くなる。むしろ、誘電部31においてはグラディエント力としては現像ローラ3から引き剥がす方向に力が生じる。つまり、現像ローラ3と現像ブレード4の近接部となるニップ近傍下流側においては、現像ローラ3と現像ブレード4が同電位の時がもっとも誘電部31にトナーを引き付ける力が強く、逆に電位差を持たせることで引き付ける力は弱くなる。
そこで、本実施例1においてはこの特性を利用し、現像ローラ3の表面をリフレッシュさせるように現像バイアスとブレードバイアスを制御することとした。すなわち、画像形成中は、トナーの供給量を増やすために現像バイアスとブレードバイアスは同電位(電位差がゼロ)で用い、非画像形成中(例えば、後回転中)において、所定の電位差を設けた状態で現像ローラ3を回転駆動させる。
図6は、本実施例におけるバイアス制御の説明図であり、例として3つの制御方法を(a)〜(c)に示している。図6(a)に示す例においては、画像形成中は、接触現像用
として現像ローラ3に直流−300Vの現像バイアスを印加し、感光体ドラム1には、ベタ白画像部で−500V、ベタ画像部で−100Vになるように潜像設計を施した。そして、画像形成中のブレードバイアスは、現像ローラ3と同じ直流−300Vを印加した。また、非画像形成中の一部として後回転においては、現像バイアスが−300Vに対してブレードバイアスは−500Vとし、△=−200Vの電位差を持たせたバイアスを一定時間印加後に停止の動作を実施した。
本実施例の図1の画像形成装置において、トナー融着に厳しい条件として、現像ローラ上のトナーの消費が少ない、つまり、現像ローラ上のトナーの入れ替わりが少ない低印字率での5000枚の画像形成を行った。そして、画像形成終了後、現像ローラ3等の動作を完全に停止するまでの後回転中において上記バイアス制御を行った結果、画像不良の発生無く、良好な画像が得られた。また、画像形成後の現像ローラ3表面の確認を行なったが、トナー固着や融着は見られなかった。
ここで、後回転での電位差の与え方として、図6(b)に示すように、各バイアスを一旦0Vにした後に電位差を与えるものでもよいし、図6(c)に示すように、各バイアスを一旦0Vにした後に電位差を与えたまま現像ローラの回転を停止するものでもよい。これらいずれの制御においても、図6(a)の場合と同様の結果が得られた。
すなわち、非画像形成中において、現像ローラ3に印加する電圧と現像ブレード4に印加する電圧との電位差の絶対値が画像形成中よりも大きくなる大きさの電圧を、現像ローラ3、現像ブレード4の少なくとも一方に一定期間印加するバイアス制御を実行する。このバイアス印加制御は、少なくとも、現像ローラ3の回転によって互いに相対移動する現像ローラ3と現像ブレード4における近接領域(規制領域)が、現像ローラ3のトナー担持面の全域を通過する間、継続する。これにより、現像ローラ3のトナー担持面全域においてトナー5を担持面から引き剥がす力を作用させ、現像ローラ3表面におけるトナー5の融着の発生を抑制することができる。
本実施例におけるバイアス制御の一例では、図6(a)に示すように、上記期間の間だけ、現像バイアスとブレードバイアスのいずれか一方の大きさ(絶対値)を、電位差が所定の大きさとなるように大きくした。一方のバイアスの大きさを変化させるタイミングは、該制御においては、後回転において最終的に各バイアスをオフにするタイミング(第1のタイミング)を合わせ、該タイミングに対して上記期間だけ前のタイミング(第2のタイミング)としている。なお、本実施例では、ブレードバイアスを変化させたが、現像バイアスを変化させて所定の大きさの電位差を形成するようにしてもよい。また、電位差の大きさとして本実施例では−200Vとしたが、トナー融着の抑制に最適な値は個々の装置構成等に応じて異なる場合があり、特定の値に限定されるものではない。
また、本実施例におけるバイアス制御の他の例としては、図6(b)、(c)に示すように、各バイアスを一旦オフにした後に、いずれか一方のバイアスを上記期間だけ印加し、その後、最終的に一方のバイアスもオフにする。すなわち、上記電位差を形成する期間において、一方のバイアスは印加し、他方のバイアスは印加しない。印加するバイアスの大きさは、上記電位差が形成される大きさとする。この制御においても、本実施例では、ブレードバイアスを変化させたが、現像バイアスを変化させて所定の大きさの電位差を形成するようにしてもよい。
上述したように、現像ローラ3表面におけるトナー融着の抑制には、後回転中に現像バイアスとブレードバイアスに電位差を設けて回転駆動させ、定期的に現像ローラ3上のトナーをリフレッシュさせることが重要である。より詳細には、画像形成中において特に強い吸引力が生じている誘電部31上のトナーを、定期的にリフレッシュさせることが重要
である。これにより、トナー融着の発生を抑制し、良好な画像形成を維持することが可能となる。
なお、現像ローラ3のリフレッシュのための上記電位差を設けるタイミングとして、本実施例では後回転動作中に行なったが、画像形成前動作中でも良い。しかし、少なくとも画像形成前の現像ローラ一周分は、非画像形成時の現像ローラ3リフレッシュ時の所定の電位差よりも小さな電位差とするバイアス設定にすることで、ゴースト、ベタ画像追従不良の発生を抑えることができる。
以上、本実施例によれば、現像剤供給剥ぎ取り部材を省いた現像装置において、ゴースト・ベタ画像追従不良を良化しつつ、現像ローラのトナー融着の良化をも図り、長寿命な画像形成装置を提供することができる。
(実施例2)
図7を参照して、本発明の実施例2に係る画像形成装置について説明する。ここでは、主として実施例1と異なる点についてのみ説明し、実施例1と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。ここで説明しない事項については、実施例1と同様である。図7は、本実施例におけるバイアス制御の説明図であり、例として3つの制御方法を(a)〜(c)に示している。図7に示すように、後回転動作中において、現像バイアスに対してブレードバイアスが、プラス方向に電位差を有する以外は実施例1と同様である。
図7(a)に示すバイアス制御では、接触現像用として画像形成中は現像ローラ3に直流−300Vを印加し、感光体ドラム1には、ベタ白画像部で−500V、ベタ画像部で−100Vになるように潜像設計を施した。そして、画像形成中のブレードバイアスは、現像ローラ3と同じ直流−300Vを印加した。また、非画像形成中の一部として後回転において、現像バイアスが−300Vに対して、ブレードバイアスは−100Vとし、+200Vの電位差を持たせたバイアスを一定時間印加後に停止の動作を実施した。
本実施例の図1の画像形成装置において、トナー融着に厳しい条件として、現像ローラ上のトナーの消費が少ない、つまり、現像ローラ上のトナーの入れ替わりが少ない低印字率での5000枚の画像形成を行った。そして、画像形成終了後、現像ローラ3等の動作を完全に停止するまでの後回転中において上記バイアス制御を行った結果、画像不良の発生無く、良好な画像が得られた。また、画像形成後の現像ローラ3表面の確認を行なったが、トナー固着や融着は見られなかった。しかし、プリント動作後の現像ブレード4を観察すると、トナーの軽微な固着が確認された。これは、マイナスに帯電極性を持つトナーを用いている為、帯電極性とは逆極性であるプラス側に電位差を持つ現像ブレード4に引き付けられたことによるものであると考えられる。
ここで、後回転での電位差の与え方として、図7(b)に示すように、各バイアスを一旦0Vにした後に電位差を与えるものでもよいし、図7(c)に示すように、各バイアスを一旦0Vにした後に電位差を与えたまま現像ローラの回転を停止するものでもよい。これらいずれの制御においても、図7(a)の場合と同様の結果が得られた。
以上、実施例2によっても、現像剤供給剥ぎ取り部材を省いた現像装置において、ゴースト・ベタ画像追従不良を良化しつつ、現像ローラのトナー融着の良化をも図り、長寿命な画像形成装置を提供することができる。なお、上記電位差の極性に関しては、実施例1のように、トナーの帯電極性と同極性側に電位差を持たせることがより望ましい。
(実施例3)
図8を参照して、本発明の実施例3に係る画像形成装置について説明する。ここでは、
主として上記実施例1、2と異なる点についてのみ説明し、実施例1、2と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。ここで説明しない事項については、実施例1、2と同様である。図8は、本実施例におけるバイアス制御の説明図であり、例として3つの制御方法を(a)〜(c)に示している。
実施例3においては、図8(a)に示すように、画像形成中は現像ローラ3に直流−300Vを印加し、感光体ドラム1には、ベタ白画像部で−500V、ベタ画像部で−100Vになるように潜像設計を施した。そして、画像形成中のブレードバイアスは、現像ローラ3と−100Vの電位差を持った−400Vを印加した。そして、非画像形成中の一部として後回転においては、−300Vの現像バイアスに対して、ブレードバイアスは−200Vの電位差を持った−500Vを一定時間印加させて回転させた後に停止の動作を実施した。つまり、実施例1、2では、画像形成中の現像バイアスとブレードバイアスを同電位としたが、実施例3では、同電位ではないが少なくとも非画像形成中よりも小さな電位差となる電位を画像形成中において現像バイアスとブレードバイアスに持たせた。
本実施例の図1の画像形成装置において、トナー融着に厳しい条件として、現像ローラ上のトナーの消費が少ない、つまり、現像ローラ上のトナーの入れ替わりが少ない低印字率での5000枚の画像形成を行った。そして、画像形成終了後、現像ローラ3等の動作を完全に停止するまでの後回転中において上記バイアス制御を行った結果、画像不良の発生無く、良好な画像が得られた。また、画像形成後の現像ローラ3表面の確認を行なったが、トナー固着や融着は見られなかった。
ここで、後回転での電位差の与え方として、図8(b)に示すように、各バイアスを一旦0Vにした後に電位差を与えるものでもよいし、図8(c)に示すように、各バイアスを一旦0Vにした後に電位差を与えたまま現像ローラの回転を停止するものでもよい。これらいずれの制御においても、図8(a)の場合と同様の結果が得られた。
(比較例1)
本実施例の比較例として、実施例1〜3のように後回転中で現像バイアス71とブレードバイアス72に電位差を持たせることなく、感光ドラムの回転動作中常に現像バイアス71とブレードバイアス72を同電位とした場合について検証した。本比較例の図1の画像形成装置において、トナー融着に厳しい条件として、現像ローラ上のトナーの消費が少ない、つまり、現像ローラ上のトナーの入れ替わりが少ない低印字率での5000枚の画像形成を行った結果、トナー融着が原因の画像不良が発生した。
(比較例2)
本発明のさらに別の比較例として、画像形成中の現像バイアス71を−300Vに対して、ブレードバイアス72は−600Vと、−300Vの電位差とした場合について検証した。本比較例の図1の画像形成装置により、ベタ画像のプリントをしたところ、現像ローラ上に必要なトナーコートを継続して得ることができず、画像後端での濃度が下がるベタ画像追従不良が発生した。
1…感光体ドラム(電子写真感光体、像担持体)、2…現像装置、3…現像ローラ(現像剤担持体)、30a…軸芯体、30b…弾性層、30c…表層面、31…誘電体部、32…導電体部、4…現像ブレード(規制部材)、5…トナー、6…現像容器、71…現像バイアスを印加するための直流電源(電圧印加手段)、72…ブレードバイアスを印加するための直流電源(電圧印加手段)、P…記録材

Claims (10)

  1. 現像剤を収容する容器と、
    現像剤を担持する面が、導電体部からなる面上に複数の誘電体部が散在するように構成された現像剤担持体と、
    前記現像剤担持体に担持される現像剤の層厚を規制する規制部材と、
    を有する現像装置を備え、
    像担持体に形成された静電潜像を前記現像装置により現像して現像剤像とし、該現像剤像を前記像担持体から記録材に転写することにより記録材に画像を形成する画像形成装置において、
    前記現像剤担持体及び前記規制部材の各々に電圧を印加する電圧印加手段を備え、
    前記電圧印加手段は、非画像形成中において、前記現像剤担持体に印加する電圧と前記規制部材に印加する電圧との電位差の絶対値が画像形成中よりも大きくなり、かつ前記電位差が前記誘電体部に現像剤が引き付けられる力を前記画像形成中よりも弱くする電位差となるような大きさの電圧を、前記現像剤担持体及び前記規制部材の少なくとも一方に印加する期間を有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記現像剤担持体と前記規制部材は、前記現像剤担持体の現像剤の担持面と前記規制部材とが近接する規制領域が、前記担持面の全域を通過するように相対移動する構成となっており、
    前記電圧印加手段は、少なくとも前記相対移動により前記規制領域が前記担持面の全域を通過する間、前記期間を継続することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記電圧印加手段は、前記期間において、前記電位差の絶対値が画像形成中よりも大きくなるように、前記現像剤担持体及び前記規制部材のいずれか一方に印加する電圧の絶対値を他方に印加する電圧の絶対値よりも大きくすることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
  4. 前記電圧印加手段は、前記期間において、前記現像剤担持体及び前記規制部材のいずれか一方には電圧を印加せず、他方には前記電位差の絶対値が画像形成中よりも大きくなる大きさの電圧を印加することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
  5. 前記電圧印加手段は、非画像形成中において、前記現像剤担持体及び前記規制部材のいずれか一方に印加する電圧をオフにする第1のタイミングに対し、少なくとも前記相対移動により前記規制領域が前記担持面の全域を通過する間だけ前の第2のタイミングにおいて、他方に印加する電圧の大きさを、前記電位差の絶対値が画像形成中よりも大きくなるように変化させ、前記第1のタイミングにおいて前記他方に印加する電圧をオフにすることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  6. 前記電圧印加手段は、非画像形成中において、前記現像剤担持体及び前記規制部材に印加する電圧をオフにした後に、前記現像剤担持体及び前記規制部材のいずれか一方に、前記電位差の絶対値が画像形成中よりも大きくなる大きさの電圧を、少なくとも前記相対移動により前記規制領域が前記担持面の全域を通過する間だけ、印加することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  7. 前記期間における前記電位差の極性が、前記現像剤の帯電極性と同極性であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  8. 前記期間における前記電位差の極性が、前記現像剤の帯電極性とは逆極性であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  9. 画像形成中における前記電位差がゼロであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  10. 画像形成中における前記電位差と前記期間における前記電位差の極性が同極性であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5245391A (en) * 1991-04-01 1993-09-14 Ricoh Company, Ltd. Developing device having surface microfields for an image forming apparatus
JP3272056B2 (ja) 1992-10-15 2002-04-08 株式会社リコー 現像装置
JP3162219B2 (ja) 1992-10-16 2001-04-25 株式会社リコー 現像装置
JPH09197803A (ja) 1996-01-22 1997-07-31 Ricoh Co Ltd 現像装置
JP2002365858A (ja) * 2001-06-05 2002-12-18 Canon Inc 画像形成装置
CN1236365C (zh) * 2001-12-28 2006-01-11 佳能株式会社 显影装置和成像设备
JP2004101821A (ja) * 2002-09-09 2004-04-02 Canon Inc 画像形成装置
JP4298316B2 (ja) * 2003-02-14 2009-07-15 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP2005326538A (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Canon Inc 画像形成装置
US7366434B2 (en) * 2005-09-07 2008-04-29 Lexmark International, Inc. Periodic doctor element field reversal in an electrophotographic device
US7844200B2 (en) 2007-07-17 2010-11-30 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus with a pre-exposure light control feature
JP2009098631A (ja) * 2007-09-26 2009-05-07 Oki Data Corp 画像形成装置
US8005381B2 (en) * 2007-09-26 2011-08-23 Oki Data Corporation Image forming apparatus
JP5989081B2 (ja) * 2012-02-27 2016-09-07 キヤノン株式会社 現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置

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