(57)【要約】【課題】互いに異なる電圧が印加される複数種類の電極部材を備えた現像剤担持体において、その複数種類の電極部材間で界面やトナーを通じたリークが生じないようにする。【解決手段】トナー担持ローラ２は、内側電極３ａと、これよりも外周面側に位置し、その内側電極へ印加される内側電圧とは異なる外側電圧が印加される外側電極４ａと、内側電極と外側電極との間を絶縁するための絶縁層５と、外側電極の外周面側を覆う表層６とを有している。絶縁層を挟んだ両側には、それぞれ内側電極及び外側電極以外の電極部材が隣接していない。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる電圧が印加される複数種類の電極部材を備え、外周面に担持された現像剤を現像領域へ搬送するための現像剤担持体において、
上記複数種類の電極部材を外周面法線方向で互いに異なる位置に配置し、各電極部材間に絶縁層を介在させたことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項２】
請求項１の現像剤担持体において、
上記複数種類の電極部材のうち少なくとも最外周側に位置する最外周電極部材は、上記外周面に沿って複数に分割された複数の電極部を備えており、
該複数の電極部間の電極間領域に対向する位置に、該最外周電極部材よりも内周側に位置する電極部材が配置されるように構成したことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項３】
請求項２の現像剤担持体において、
上記複数種類の電極部材のうち最内周側に位置する最内周電極部材は、上記最外周電極部材における複数の電極部間の電極間領域に対向する位置だけでなく該複数の電極部に対向する位置にも電極部が配置されるように、一体化された電極部を有することを特徴とする現像剤担持体。
【請求項４】
請求項３の現像剤担持体において、
上記最内周電極部材の少なくとも一部は、複数の電極部間の電極間領域に対向する電極面が、該複数の電極部に対向する電極面よりも、外周面側に位置するように構成されていることを特徴とする現像剤担持体。
【請求項５】
請求項４の現像剤担持体において、
上記最内周電極部材は、その全体にわたって、複数の電極部間の電極間領域に対向する電極面が、該複数の電極部に対向する電極面よりも、外周面側に位置するように構成されていることを特徴とする現像剤担持体。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれか１項に記載の現像剤担持体において、
上記複数種類の電極部材の間で作られる電界のうち上記外周面の外側に形成される外部電界が不均等となるように構成されていることを特徴とする現像剤担持体。
【請求項７】
請求項６の現像剤担持体において、
上記複数の電極部を備えた電極部材の少なくとも１つの電極部材における各電極間領域の長さが不均等となるように該少なくとも１つの電極部材の電極部を形成することにより、上記外部電界が不均等となるように構成したことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項８】
請求項７の現像剤担持体において、
上記少なくとも１つの電極部材における各電極間領域の長さが隣り合う電極間領域の間で互いに異なるように、該少なくとも１つの電極部材の電極部を形成したことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項９】
請求項７又は８の現像剤担持体において、
上記少なくとも１つの電極部材は、上記電極部となる導電性材料中に上記電極間領域となる絶縁性粒子を分散させたものを上記絶縁層の外周面側に層状に形成したものであることを特徴とする現像剤担持体。
【請求項１０】
請求項９の現像剤担持体において、
上記絶縁性粒子の平均粒径は、上記少なくとも１つの電極部材の層厚よりも大きいことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項１１】
請求項７又は８の現像剤担持体において、
上記少なくとも１つの電極部材は、上記電極間領域となる絶縁性材料中に上記電極部となる導電性粒子を分散させた層を上記絶縁層の外周面側に形成したものであることを特徴とする現像剤担持体。
【請求項１２】
請求項７又は８の現像剤担持体において、
上記少なくとも１つの電極部材は、上記電極部となる導電性発泡層中の発泡セル内に上記電極間領域となる絶縁性材料を充填したものであることを特徴とする現像剤担持体。
【請求項１３】
請求項７又は８の現像剤担持体において、
上記少なくとも１つの電極部材は、上記電極間領域となる絶縁性発泡層中の発泡セル内に上記電極部となる導電性材料を充填したものであることを特徴とする現像剤担持体。
【請求項１４】
請求項７又は８の現像剤担持体において、
導電性ペーストを上記絶縁層の外周面側に噴霧して上記少なくとも１つの電極部材の電極部を形成したことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項１５】
現像剤担持体の外周面に現像剤を担持させ、該現像剤担持体を表面移動させることにより現像領域内における潜像担持体上の潜像に現像剤を供給して該潜像を現像する現像装置において、
上記現像剤担持体として、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の現像剤担持体を用い、
各電極部材に対して互いに異なる電圧を給電するための給電部を有することを特徴とする現像装置。
【請求項１６】
請求項１５の現像装置において、
上記現像剤として、所定極性に帯電したトナーからなる一成分現像剤を用い、
上記現像剤担持体として、請求項２乃至１２のいずれか１項に記載の現像剤担持体を用い、
上記最外周電極部材の上記複数の電極部それぞれに対向する外周面部分と該外周面部分に隣接した外周面部分との間で上記トナーをホッピングさせるための電界が上記外周面の外側に形成されるように、上記給電部から給電を行うことを特徴とする現像装置。
【請求項１７】
請求項１６の現像装置において、
現像剤担持体表面移動方向における少なくとも２つの領域で現像剤担持体の外周面外側に形成される電界が互いに異なるように、その領域ごとに設けられる各給電部から上記最外周電極部材に対して給電を行うことを特徴とする現像装置。
【請求項１８】
請求項１７の現像装置において、
上記少なくとも２つの領域のうちの１つは現像領域であり、
該現像領域に形成される電界が残りの領域の少なくとも１つの領域に形成される電界よりも大きくなるように、上記各給電部から上記最外周電極部材に対して給電を行うことを特徴とする現像装置。
【請求項１９】
請求項１８の現像装置において、
上記現像領域に対応した給電部から給電される電圧を変更する現像領域用電圧変更手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２０】
請求項１８又は１９の現像装置において、
上記残りの領域に対応した給電部から給電される電圧を変更する非現像領域用電圧変更手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２１】
請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記最外周電極部材の現像剤担持体表面移動方向に対して直交する方向の端部が外周面に露出するように、該最外周電極部材の外周面側に保護層を設け、該最外周電極部材の露出部分を上記給電部から電圧が印加される該最外周電極部材の被給電部として構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項２２】
請求項１７乃至２１のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記各給電部の少なくとも１つは、複数箇所から電圧を給電することを特徴とする現像装置。
【請求項２３】
潜像担持体上に形成された潜像に対して現像装置により現像剤を供給することにより該潜像を現像して得られる画像を、最終的に記録材上に転移させて、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記現像装置として、請求項１５乃至２２のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２４】
潜像担持体と、該潜像担持体上に形成される潜像を現像剤で現像する現像装置とを、１つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスユニットにおいて、
上記現像装置として、請求項１５乃至２２のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするプロセスユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤を担持する外周面が表面移動することにより現像剤を現像領域へ搬送するための現像剤担持体、この現像剤担持体を備えた現像装置、この現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、互いに異なる電圧が印加される複数の電極を備えた現像剤担持体を有する現像装置が知られている。
例えば、現像剤担持体上の現像剤を感光体等の潜像担持体に直接接触させないで、現像剤を潜像担持体上の潜像に供給して現像を行う現像装置がある。そして、この現像装置の一例としては、現像剤担持体上の一成分現像剤（トナー）をクラウド化させることによってトナーを潜像担持体上に供給する方式を採用するものがある。この方式に使用される現像剤担持体は、外周面に沿って複数種類の電極が所定のピッチで配置され、その複数種類の電極の外周面側を保護層で覆ったものである。この複数種類の電極に対し、時間的に変化する互いに異なる電圧をそれぞれ印加して、時間的に変化する電界を互いに近接する複数種類の電極間に形成すると、この電界により現像剤担持体上のトナーを互いに近接する複数種類の電極間で飛翔させることができる（このようにトナーが飛翔する現象を、以下「フレア」と呼ぶ。）。これにより、現像剤担持体の外周面近傍の空間でトナーがクラウド化した状況となる。
【０００３】
この方式の現像装置において、トナーが現像剤担持体の外周面に付着することなくフレアするためには、現像剤担持体の外周面において、互いに近接する複数種類の電極間に形成されるフレア用電界からトナーが受ける力Ｆ１と、トナーと現像剤担持体の外周面との間の付着力Ｆ２との大小関係が重要となってくる。Ｆ１よりＦ２の方が大きいと、トナーは現像剤担持体外周面との付着力から逃れることができず、フレアしない。Ｆ２よりＦ１の方が大きければ、トナーはフレアすることができ、このときのＦ２とＦ１との差が大きいほど、安定したフレアを実現できる。Ｆ１を大きくすればこの差を大きくできるので安定したフレアを実現できるが、Ｆ１を大きくするためには現像剤担持体の外周面上に形成されるフレア用電界を大きくすることが必要となる。
【０００４】
特許文献１には、フレア用電界を形成するための２種類の電極がローラ状の現像剤担持体における同心円上に設けられている現像装置が開示されている。この現像装置で使用する現像剤担持体は、２種類の櫛歯状の電極を、互いの櫛歯部分が相手の櫛歯部分の間に入り込むように外周面に沿って配置したものである。そして、各種類の電極に上述した電圧をそれぞれ印加することにより、櫛歯部分間でトナーを飛翔させ、フレアさせることができる。
【０００５】
また、特許文献２には、フレア用電界を形成するために３種類の電極を備えたローラ状の現像剤担持体が開示されている。この現像剤担持体は、３種類の電極のうちの２種類の電極は同心円上に設けられているが、残りの１種類の電極は上記２種類の電極よりも外周面側に配置されている。この現像剤担持体を用いた現像装置でも、各種類の電極に互いに位相が異なる３相の電圧をそれぞれ印加することにより、各種電極間でトナーを飛翔させ、フレアさせることができる。
【０００６】
また、互いに異なる電圧が印加される複数の電極を備えた現像剤担持体を有する現像装置の他の例としては、例えば、特許文献３に記載されたものが知られている。この特許文献３には、現像剤担持体上のトナーを振動させて帯電させる交番電界（帯電用電界）を形成するための２種類の電極が現像剤担持体に設けられている。この現像装置で使用される現像剤担持体は、２種類の電極間に空気を介在させることで、これらの電極間は空気による絶縁がなされている。ただし、電極間を絶縁材で覆うような処理は施されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１〜３に記載された現像装置のようにローラ同心円上に複数種類の電極を備えた構成でフレア用電界や帯電用電界を大きくするためには、これらの電極間におけるリークを有効に防止することが必要となる。従来の構成においても、電極間には樹脂等の絶縁材や空気が充填されるので、比較的小さい電圧を印加する場合には電極間の絶縁性を十分に確保することができた。しかし、より大きな電界を形成するために比較的大きな電圧を印加しようとすると、電極間の絶縁性を十分に確保することが困難となる。これは次の理由による。
【０００８】
上記特許文献１に記載の構成においては、表面に櫛歯状の溝が形成された樹脂製ローラに対し、その表面に金属メッキを行い、その後にローラ表面を削ることによって２種類の櫛歯状の電極を作成する。また、この方法以外にも、ローラ同心円上に２種類の櫛歯状の電極を作成する方法としては、例えば、表面を金属メッキしたローラをエッチングによって櫛歯状に形成する方法、インクジェット方式によって導電インクを吐出して櫛歯状の電極を形成する方法なども考えられる。しかし、いずれの方法を採用する場合であっても、２種類の電極間に充填する絶縁材を櫛歯状の電極が作成されたローラ表面にコーティングすることにより電極間の絶縁性を得ることになる。この場合、２種類の電極間には、ローラの樹脂表面とコーティングされた絶縁材との界面が形成される。そのため、この界面を通じたリークが生じやすく、比較的大きな電圧を印加すると、電極間の絶縁性を十分に確保することが困難である。
【０００９】
また、上記特許文献２に記載された構成においては、３種類の電極のうち２種類の電極が同心円上に設けられている。この２種類の電極の形成方法も上記特許文献１の場合と同様であり、したがってこの界面を通じたリークが生じやすい。よって、この２種類の電極間の絶縁性については、上記特許文献１に記載の構成と同様の理由で、絶縁性を十分に確保することが困難である。なお、３種類の電極のうちの２種類の電極と残りの１種類の電極との間には絶縁層が設けられているため、これらの間では界面を通じたリークが生じることはない。しかし、２種類の電極間でリークが生じてしまえば、この２種類の電極と残りの１種類の電極との間でリークが生じなくても、適正なフレア電界が形成することはできない。
【００１０】
また、上記特許文献３に記載の構成においては、２種類の電極間を絶縁材で覆うような処理が施されていないため、電極間にトナーが充満された場合にはトナーを介してリークが発生してしまう。
【００１１】
なお、同時期に互いに異なる電圧が印加される複数種類の電極部材を備えた現像剤担持体であれば、その電圧印加の目的によらず、上述したリークの問題が同様に生じ得る。
【００１２】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、互いに異なる電圧が印加される複数種類の電極部材を備えた現像剤担持体において、その複数種類の電極部材間で界面やトナーを通じたリークが生じることのない現像剤担持体、現像装置、画像形成装置及びプロセスユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、互いに異なる電圧が印加される複数種類の電極部材を備え、外周面に担持された現像剤を現像領域へ搬送するための現像剤担持体において、上記複数種類の電極部材を外周面法線方向で互いに異なる位置に配置し、各電極部材間に絶縁層を介在させたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像剤担持体において、上記複数種類の電極部材のうち少なくとも最外周側に位置する最外周電極部材は、上記外周面に沿って複数に分割された複数の電極部を備えており、該複数の電極部間の電極間領域に対向する位置に、該最外周電極部材よりも内周側に位置する電極部材が配置されるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の現像剤担持体において、上記複数種類の電極部材のうち最内周側に位置する最内周電極部材は、上記最外周電極部材における複数の電極部間の電極間領域に対向する位置だけでなく該複数の電極部に対向する位置にも電極部が配置されるように、一体化された電極部を有することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の現像剤担持体において、上記最内周電極部材の少なくとも一部は、複数の電極部間の電極間領域に対向する電極面が、該複数の電極部に対向する電極面よりも、外周面側に位置するように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の現像剤担持体において、上記最内周電極部材は、その全体にわたって、複数の電極部間の電極間領域に対向する電極面が、該複数の電極部に対向する電極面よりも、外周面側に位置するように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の現像剤担持体において、上記複数種類の電極部材の間で作られる電界のうち上記外周面の外側に形成される外部電界が不均等となるように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の現像剤担持体において、上記複数の電極部を備えた電極部材の少なくとも１つの電極部材における各電極間領域の長さが不均等となるように該少なくとも１つの電極部材の電極部を形成することにより、上記外部電界が不均等となるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の現像剤担持体において、上記少なくとも１つの電極部材における各電極間領域の長さが隣り合う電極間領域の間で互いに異なるように、該少なくとも１つの電極部材の電極部を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項７又は８の現像剤担持体において、上記少なくとも１つの電極部材は、上記電極部となる導電性材料中に上記電極間領域となる絶縁性粒子を分散させたものを上記絶縁層の外周面側に層状に形成したものであることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の現像剤担持体において、上記絶縁性粒子の平均粒径は、上記少なくとも１つの電極部材の層厚よりも大きいことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項７又は８の現像剤担持体において、上記少なくとも１つの電極部材は、上記電極間領域となる絶縁性材料中に上記電極部となる導電性粒子を分散させた層を上記絶縁層の外周面側に形成したものであることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項７又は８の現像剤担持体において、上記少なくとも１つの電極部材は、上記電極部となる導電性発泡層中の発泡セル内に上記電極間領域となる絶縁性材料を充填したものであることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項７又は８の現像剤担持体において、上記少なくとも１つの電極部材は、上記電極間領域となる絶縁性発泡層中の発泡セル内に上記電極部となる導電性材料を充填したものであることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項７又は８の現像剤担持体において、導電性ペーストを上記絶縁層の外周面側に噴霧して上記少なくとも１つの電極部材の電極部を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、現像剤担持体の外周面に現像剤を担持させ、該現像剤担持体を表面移動させることにより現像領域内における潜像担持体上の潜像に現像剤を供給して該潜像を現像する現像装置において、上記現像剤担持体として、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の現像剤担持体を用い、各電極部材に対して互いに異なる電圧を給電するための給電部を有することを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１５の現像装置において、上記現像剤として、所定極性に帯電したトナーからなる一成分現像剤を用い、上記現像剤担持体として、請求項２乃至１２のいずれか１項に記載の現像剤担持体を用い、上記最外周電極部材の上記複数の電極部それぞれに対向する外周面部分と該外周面部分に隣接した外周面部分との間で上記トナーをホッピングさせるための電界が上記外周面の外側に形成されるように、上記給電部から給電を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１６の現像装置において、現像剤担持体表面移動方向における少なくとも２つの領域で現像剤担持体の外周面外側に形成される電界が互いに異なるように、その領域ごとに設けられる各給電部から上記最外周電極部材に対して給電を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１７の現像装置において、上記少なくとも２つの領域のうちの１つは現像領域であり、該現像領域に形成される電界が残りの領域の少なくとも１つの領域に形成される電界よりも大きくなるように、上記各給電部から上記最外周電極部材に対して給電を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１８の現像装置において、上記現像領域に対応した給電部から給電される電圧を変更する現像領域用電圧変更手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項２０の発明は、請求項１８又は１９の現像装置において、上記残りの領域に対応した給電部から給電される電圧を変更する非現像領域用電圧変更手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項２１の発明は、請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の現像装置において、上記最外周電極部材の現像剤担持体表面移動方向に対して直交する方向の端部が外周面に露出するように、該最外周電極部材の外周面側に保護層を設け、該最外周電極部材の露出部分を上記給電部から電圧が印加される該最外周電極部材の被給電部として構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２２の発明は、請求項１７乃至２１のいずれか１項に記載の現像装置において、上記各給電部の少なくとも１つは、複数箇所から電圧を給電することを特徴とするものである。
また、請求項２３の発明は、潜像担持体上に形成された潜像に対して現像装置により現像剤を供給することにより該潜像を現像して得られる画像を、最終的に記録材上に転移させて、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記現像装置として、請求項１５乃至２２のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項２４の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体上に形成される潜像を現像剤で現像する現像装置とを、１つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスユニットにおいて、上記現像装置として、請求項１５乃至２２のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、現像剤担持体上に設けられる全種類の電極部材間が絶縁層で分断されるため、各電極部材間をつなぐような界面が存在したり、各電極部材間にトナーが介在したりするようなことがない。よって、現像剤担持体上に設けられる電極部材間で界面やトナーを通じたリークが生じることがないという優れた効果が得られる。  
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。
【図２】同複写機における感光体と現像装置とを示す概略構成図である。
【図３】同現像装置のトナー担持ローラの電極配置を説明するためにトナー担持ローラを回転軸に対して直交する方向から見たときの模式図である。
【図４】同トナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
【図５】同トナー担持ローラの内側電極及び外側電極にそれぞれ印加する内側電圧と外側電圧の一例を示すグラフである。
【図６】内側電極及び外側電極へ印加する内側電圧と外側電圧の他の例を示すグラフである。
【図７】内側電極及び外側電極へ印加する内側電圧と外側電圧の更に他の例を示すグラフである。
【図８】内側電極及び外側電極への給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。
【図９】同給電構成を模式的に示す斜視図である。
【図１０】変形例１における内側電極及び外側電極への給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。
【図１１】同給電構成をもつトナー担持ローラを、軸方向に対して直交する方向から見たときの模式図である。
【図１２】同給電構成を模式的に示す斜視図である。
【図１３】変形例２における現像装置を示す模式図である。
【図１４】変形例３における現像装置を示す模式図である。
【図１５】変形例４における現像装置を感光体とともに図示した概略構成図である。
【図１６】同現像装置における回収機構の他の例を示すための概略構成図である。
【図１７】同現像装置における回収機構の更に他の例を示すための概略構成図である。
【図１８】同現像装置における回収機構の更に他の例を示すための概略構成図である。
【図１９】変形例５における現像装置のトナー担持ローラとその周囲構成とを示す拡大構成図である。
【図２０】変形例６におけるトナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
【図２１】同トナー担持ローラにおける電気力線の概略を図示した説明図である。
【図２２】変形例７におけるトナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
【図２３】同トナー担持ローラにおける電気力線の概略を図示した説明図である。
【図２４】同トナー担持ローラにおける外側電極層をトナー担持ローラの外周面側から見たときの模式図である。
【図２５】変形例８におけるトナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
【図２６】同トナー担持ローラにおける外側電極層をトナー担持ローラの外周面側から見たときの模式図である。
【図２７】（ａ）〜（ｃ）はトナー担持ローラの製造手順を示す説明図である。
【図２８】変形例９におけるトナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
【図２９】同トナー担持ローラにおける外側電極層をトナー担持ローラの外周面側から見たときの模式図である。
【図３０】変形例１０におけるトナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
【図３１】同トナー担持ローラの他の構成例を説明するための模式図である。
【図３２】変形例１１のトナー担持ローラの回転方向における領域の区分け例を説明するための模式図である。
【図３３】変形例１１のトナー担持ローラの回転方向における各領域の区分けを説明するための説明図である。
【図３４】同トナー担持ローラにおける内側電極及び外側電極への給電構成を模式的に示す斜視図である。
【図３５】変形例１１における両給電部をトナー担持ローラの内部に設けた例を示す説明図である。
【図３６】変形例１１における他の給電構成の例を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を、電子写真方式の画像形成装置である複写機について適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。
潜像担持体としてのドラム状の感光体４９は、図中時計回り方向に回転駆動される。操作者がコンタクトガラス９０に図示しない原稿を装置し、図示しないプリントスタートスイッチを押すと、原稿照明光源９１及びミラー９２を具備する第１走査光学系９３と、ミラー９４，９５を具備する第２走査光学系９６とが移動して、原稿画像の読み取りが行われる。走査された原稿画像がレンズ９７の後方に配設された画像読み取り素子９８で画像信号として読み込まれ、読み込まれた画像信号はデジタル化された後に画像処理される。そして、画像処理後の信号でレーザーダイオード（ＬＤ）が駆動され、このレーザーダイオードからのレーザー光がポリゴンミラー９９で反射した後、ミラー８０を介して感光体４９を走査する。この走査に先立って、感光体４９は帯電装置５０によって一様に帯電され、レーザー光による走査により感光体４９の表面に静電潜像が形成される。
【００１７】
感光体４９の表面に形成された静電潜像には現像装置１の現像処理によってトナーが付着し、これによりトナー像が形成される。このトナー像は、感光体４９の回転に伴って、転写チャージャー６０との対向位置である転写位置に搬送される。この転写位置に対しては、感光体４９上のトナー像と同期するように、第１給紙コロ７０ａを具備する第１給紙部７０、又は第２給紙コロ７１ａを具備する第２給紙部７１から記録紙Ｐが送り込まれる。そして、感光体４９上のトナー像は、転写チャージャー６０のコロナ放電によって記録紙Ｐ上に転写される。
【００１８】
このようにしてトナー像が転写された記録紙Ｐは、分離チャージャー６１のコロナ放電によって感光体４９表面から分離され、その後、搬送ベルト７５によって定着装置７６に向けて搬送される。そして、定着装置７６内において、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ７６ａと、これに向けて押圧される加圧ローラ７６ｂとの当接による定着ニップに挟み込まれる。その後、定着ニップ内での加圧や加熱によってトナー像が表面に定着せしめられた後、機外の排紙トレイ７７に向けて排紙される。
【００１９】
上述の転写位置を通過した感光体４９表面に付着している転写残トナーは、クリーニング装置４５によって感光体４９表面から除去される。このようにしてクリーニング処理が施された感光体４９表面は、除電ランプ４４によって除電されて次の潜像形成に備えられる。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る複写機における感光体４９と現像装置１とを示す概略構成図である。
ドラム状の感光体４９は、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。そして、この感光体４９の図中右側方には、現像剤担持体であるトナー担持ローラ２を有する現像装置１が配設されている。現像装置１は、図中時計回り方向に回転駆動される第１搬送スクリュー１２を収容する第１収容部１３と、図中反時計回りに回転駆動される第２搬送スクリュー１４を収容する第２収容部１５とを有しており、両収容部は仕切壁１６によって仕切られている。そして、これら収容部はそれぞれ、図示しない磁性キャリアとマイナス帯電性のトナーとが混合された混合剤を収容している。
【００２１】
第１搬送スクリュー１２は、その回転駆動によって第１収容部１３内の混合剤を回転撹拌しながら、図中手前側から図中奥側へと搬送する。このとき、搬送途中の混合剤は、第１収容部１３の底部に固定されたトナー濃度センサ１７によってそのトナー濃度が検知される。そして、図中奥側の端部付近まで搬送された混合剤は、仕切壁１６の奥側端部付近に設けられた図示しない第１連通口を経て、第２収容部１５内に進入する。第２収容部１５は、現像剤供給部材としての後述するトナー供給ロール１８を収容する磁気ブラシ形成部２１に連通しており、第２搬送スクリュー１４とトナー供給ロール１８とは所定の間隙を介して互いに軸線方向を平行にする姿勢で対向している。第２収容部１５内の第２搬送スクリュー１４は、その回転駆動によって第２収容部１５内の混合剤を回転撹拌しながら、図中奥側から図中手前側へと搬送する。この過程において、第２搬送スクリュー１４によって搬送される混合剤の一部は、トナー供給ロール１８のトナー供給スリーブ１９上に汲み上げられる。そして、図中反時計回り方向のトナー供給スリーブ１９の回転駆動に伴って、後述するトナー供給位置を通過した後、トナー供給スリーブ１９の表面から離脱して、再び第２収容部１５内に戻される。その後、第２搬送スクリュー１４によって図中手前側の端部付近まで搬送された混合剤は、仕切壁１６の図中手前側端部付近に設けられた図示しない第２連通口を経て第１収容部１３内に戻される。
【００２２】
上述したトナー濃度センサ１７は、透磁率センサからなる。このトナー濃度センサ１７による混合剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として図示しない制御部に送られる。混合剤の透磁率は、混合剤のＫトナー濃度と相関を示すため、トナー濃度センサ１７はトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。
【００２３】
本複写機の図示しない制御部はＲＡＭ（Random Access Memory）を備えており、この中にトナー濃度センサ１７からの出力電圧の目標値であるＶｔｒｅｆを格納している。そして、トナー濃度センサ１７からの出力電圧値と、ＲＡＭ内のＶｔｒｅｆとを比較して、比較結果に応じた時間だけ図示しないトナー補給装置を駆動させる。この駆動により、現像に伴うトナーの消費によってトナー濃度を低下させた混合剤に対し、トナー補給口１３ａから第１収容部１３内に適量のトナーが補給される。このため、第２収容部１５内の混合剤のトナー濃度が所定の範囲内に維持される。
【００２４】
トナー供給ロール１８は、図中反時計回り方向に回転駆動される非磁性材料からなる筒状のトナー供給スリーブ１９と、これに内包される固定配置されたマグネットローラ２０とを有している。筒状のトナー供給スリーブ１９は、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂などの非磁性体を円筒形に成型したものである。また、マグネットローラ２０は、図示のように、回転方向に並ぶ複数の磁極（図中真上の位置から反時計回り方向に順にＮ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極）を有している。これら磁極により、トナー供給スリーブ１９の周面上に混合剤が吸着し、磁力線に沿って穂立ちした磁気ブラシが形成される。
【００２５】
トナー供給スリーブ１９の表面によって汲み上げられた混合剤は、トナー供給スリーブ１９の回転に伴って図中反時計回り方向に回転する。そして、トナー供給スリーブ１９の表面に対して所定の間隙を介して対向配置されている規制部材２２との対向位置である担持量規制位置に進入する。このとき、規制部材２２とスリーブ表面との間隙を通過することで、スリーブ表面上における混合剤の担持量が規制される。
【００２６】
トナー供給スリーブ１９の図中左側方では、トナー担持ローラ２がトナー供給スリーブ１９表面と所定の間隙を介して対向しながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されている。トナー供給スリーブ１９の回転に伴って上述の担持量規制位置を通過した混合剤は、トナー担持ローラ２との接触位置であるトナー供給位置に進入する。これにより、混合剤からなる磁気ブラシ先端がトナー担持ローラ２の表面を摺擦する。この摺擦やトナー供給スリーブ１９とトナー担持ローラ２との電位差などの作用を受けて、磁気ブラシ中のトナーがトナー担持ローラ２の表面上に供給される。なお、トナー供給スリーブ１９には、供給バイアス電源２４により、供給バイアスが印加されている。この供給バイアスは、トナー担持ローラ２側にトナーを移動させる電界が形成できるようなものであれば、直流電圧でもよいし、かかる直流電圧に交流電圧を重畳したものでもよい。
【００２７】
トナー供給位置を通過したトナー供給スリーブ１９上の混合剤は、スリーブの回転に伴って第２収容部１５との対向位置まで搬送される。この対向位置の付近には、マグネットローラ２０に磁極が設けられておらず、混合剤をスリーブ表面に引き付ける磁力が作用していないため、混合剤はスリーブ表面から離脱して第２収容部１５内に戻る。なお、本複写機においては、マグネットローラ２０として、６つの磁極を有するものを用いたが、磁極の個数はこれに限られるものではない。８極、１２極などであってもよい。
【００２８】
トナーが供給されたトナー担持ローラ２は、現像装置１のケーシング１１に設けられた開口から外周面の一部を露出させている。この露出箇所は、感光体４９に対して数十〜数百［μｍ］の間隙を介して対向している。このようにトナー担持ローラ２と感光体４９とが対向している位置が、本複写機における現像位置となっている。
【００２９】
トナー担持ローラ２の表面上に供給されたトナーは、後述する理由により、トナー担持ローラ２の表面上でホッピングしながら、トナー担持ローラ２の回転に伴って、トナー供給位置から現像位置に向けて搬送される。現像領域まで搬送されたトナーは、トナー担持ローラ２と感光体４９上の静電潜像との間の現像電界によって、感光体表面上の静電潜像部分に付着し、これにより現像が行われる。現像に寄与しなかったトナーは、ホッピングしながらトナー担持ローラ２の回転によってさらに搬送され、繰り返し利用される。
【００３０】
次に、本実施形態におけるトナー担持ローラ２の具体的構成について説明する。
図３は、本実施形態におけるトナー担持ローラ２の電極配置を説明するためにトナー担持ローラ２を回転軸に対して直交する方向から見たときの模式図である。なお、説明の都合上、表層６や絶縁層５は図示していない。
図４は、本実施形態におけるトナー担持ローラ２を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
本実施形態のトナー担持ローラ２は、中空状のローラ部材で構成されており、その最内周に位置する最内周電極部材又は内周側電極部材としての内側電極３ａと、最外周側に位置していて内側電極３ａへ印加される電圧（内側電圧）とは異なる電圧（外側電圧）が印加される最外周電極部材としての櫛歯状の外側電極４ａとを備えている。また、内側電極３ａと外側電極４ａとの間にはこれらの間を絶縁するための絶縁層５が設けられている。また、外側電極４ａの外周面側を覆う保護層としての表層６も設けられている。すなわち、本実施形態のトナー担持ローラ２は、内周側から順に、内側電極３ａ、絶縁層５、外側電極４ａ、表層６の４層構造となっている。
【００３１】
内側電極３ａは、トナー担持ローラ２の基体としても機能しており、ＳＵＳやアルミニウム等の導電性材料を円筒状に成型した金属ローラである。このほか、内側電極３ａの構成としては、ポリアセタール（ＰＯＭ）やポリカーボネート（ＰＣ）等からなる樹脂ローラの表面にアルミニウムや銅などの金属層等からなる導電層を形成したものが挙げられる。この導電層の形成方法としては、金属メッキ、蒸着等により形成する方法や、ローラ表面に金属膜を接着する方法などが考えられる。
【００３２】
内側電極３ａの外周面側は絶縁層５に覆われている。本実施形態において、この絶縁層５は、ポリカーボネートやアルキッドメラミン等で形成されている。また、本実施形態において、絶縁層５の厚みは、３［μｍ］以上５０［μｍ］以下の範囲内が好ましい。３［μｍ］よりも小さくなると、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の絶縁性が十分に保てなくなり、内側電極３ａと外側電極４ａとの間でリークが発生してしまう可能性が高くなる。一方、５０［μｍ］よりも大きくなると、内側電極３ａと外側電極４ａとの間で作られる電界が表層６よりも外側に形成されにくくなり、表層６の外側に強いフレア用電界（外部電界）を形成することが困難となる。本実施形態では、メラミン樹脂からなる絶縁層５の厚みを２０［μｍ］としている。絶縁層５はスプレー法やディップ法等によって内側電極３ａ上に均一な膜厚で形成することができる。
【００３３】
絶縁層５の上には外側電極４ａが形成される。本実施形態において、この外側電極４ａは、アルミニウム、銅、銀などの金属で形成されている。櫛歯状の外側電極４ａの形成方法としては、種々の方法が考えられる。例えば、絶縁層５の上にメッキや蒸着によって金属膜を形成し、フォトレジスト・エッチングによって櫛歯状の電極を形成するという方法が挙げられる。また、インクジェット方式やスクリーン印刷によって導電ペーストを絶縁層５の上に付着させて櫛歯状の電極を形成するという方法も考えられる。
【００３４】
外側電極４ａ及び絶縁層５の外周面側は、表層６により覆われている。トナーは、表層６上でホッピングを繰り返す際、この表層６との接触摩擦によって帯電する。トナーに正規帯電極性（本実施形態ではマイナス極性）を与えるため、本実施形態では、表層６の材料として、シリコーン、ナイロン（登録商標）、ウレタン、アルキッドメラミン、ポリカーボネート等が使用される。本実施形態ではポリカーボネートを採用している。また、表層６は、外側電極４ａを保護する役割も持ち合わせているので、表層６の膜厚としては、３［μｍ］以上４０［μｍ］以下の範囲内が好ましい。３［μｍ］よりも小さいと、経時使用による膜削れ等で外側電極４ａが露出し、トナー担持ローラ２上に担持されたトナーやトナー担持ローラ２に接触するその他の部材を通じてリークしてしまうおそれがある。一方、４０［μｍ］よりも大きいと、内側電極３ａと外側電極４ａとの間で作られる電界が表層６よりも外側に形成されにくくなり、表層６の外側に強いフレア用電界を形成することが困難となる。本実施形態では、表層の膜厚は２０［μｍ］としている。表層６は、絶縁層５と同様にスプレー法やディッピング法等によって形成することができる。
【００３５】
本実施形態では、内側電極３ａと外側電極４ａとの間で作られる電界、より詳しくは、内側電極３ａの外側電極４ａとは対向していない部分（外側電極４ａの櫛歯間に位置する内側電極３ａの部分）と外側電極４ａの櫛歯部分との間で作られる電界が、表層６の外側に形成されることで、トナー担持ローラ２上のトナーをホッピングさせ、これによりトナーをクラウド化させる。このとき、トナー担持ローラ２上のトナーは、内側電極３ａに絶縁層５を介して対向した表層部分と、これに隣接する外側電極４ａに対向した表層部分との間を、飛翔しながら往復移動するように、ホッピングすることになる。
【００３６】
トナーを安定してクラウド化させるためには、相応する大きさのフレア用電界を形成することが重要となるが、このような大きなフレア用電界を形成するためには内側電極３ａと外側電極４ａとの間に大きな電位差を形成する必要がある。しかし、このような大きな電位差を安定して形成するためには、内側電極３ａと外側電極４ａとの間を安定かつ有効に絶縁し、リークを防止することが重要である。従来のように、フレア用電界を形成するための２種類の電極をそれぞれ櫛歯状に形成して同心円上に配置し、互いの櫛歯部分が相手の櫛歯間に入り込むように構成した場合、その櫛歯状電極の形成品質が悪いと、２種類の電極間の絶縁性が著しく低下し、リークが起きやすい。具体的には、例えば、エッチングで電極形成する場合には除去すべき金属膜の一部が残存していたり、インクジェット法やスクリーン印刷法で電極形成する場合には電極間に導電ペーストが付着してしまったりする事態が起こり得る。このような事態が生じると、２種類の電極間でリークが起きやすいなり、適正なフレア用電界を形成することができなくなる。また、従来構成においては、ローラの樹脂表面上に櫛歯状電極を高い品質で形成したとしても、２種類の櫛歯状電極を形成した後にその外周面側を絶縁材で覆うことにより電極間に絶縁材を充填して電極間の絶縁性を得るため、電極間にはローラの樹脂表面と絶縁材との界面が形成され、この界面を通じたリークが生じやすく、比較的大きな電圧を印加すると電極間の絶縁性が著しく低下する。
【００３７】
本実施形態によれば、内側電極３ａの上に絶縁層５を設け、その絶縁層上に櫛歯状の外側電極４ａを形成した構成であるため、これらの電極間にリークの原因となり得るような界面は存在しない。また、トナー担持ローラ２の製造段階において、リークの原因となり得る導電材が電極間に介在する可能性も非常に少なくできる。したがって、本実施形態によれば、内側電極３ａと外側電極４ａとの間を安定かつ有効に絶縁することができ、比較的大きな電圧を印加する場合でもリークを効果的に防止することができる。
【００３８】
また、本実施形態において、外側電極４ａの電極幅（各櫛歯部分の幅）は、１０［μｍ］以上１２０［μｍ］以下であるのが好ましい。１０［μｍ］よりも小さいと、細すぎて電極が途中で断線してしまうおそれがある。一方、１２０［μｍ］より大きいと、外側電極４ａの被給電部４ｂからの距離が遠い箇所の電圧が低くなり、その箇所でトナーを安定かつ有効にホッピングさせることが困難となる。本実施形態の被給電部４ｂは、図３に示すように、トナー担持ローラ２の外周面上における軸方向両端に設けられている。よって、本実施形態では、外側電極４ａの電極幅が１２０［μｍ］より大きいと、トナー担持ローラ２の軸方向中央部におけるフレア用電界が軸方向両端部のフレア用電界よりも相対的に低くなり、軸方向中央部に担持されているトナーを安定かつ有効にホッピングさせることが困難となる。
【００３９】
また、本実施形態では、外側電極４ａの電極ピッチ（櫛歯部分間の距離）は、電極幅と同じか広いのが好ましい。電極幅よりも小さいと、内側電極３ａからの電気力線の多くが表層６の外側に出る前に外側電極４ａへ収束してしまい、表層６の外側に形成されるフレア用電界が弱くなってしまうからである。一方、電極ピッチが大きいと、電極間中央のフレア用電界が弱くなってしまう。本実施形態において、電極ピッチは、電極幅以上であって電極幅の５倍以下の範囲内であるのが好ましい。
本実施形態では、電極幅及び電極ピッチをいずれも８０［μｍ］に設定している。
【００４０】
また、本実施形態では、外側電極４ａの電極ピッチを、トナー担持ローラ２の周方向にわたって一定となるように設定されている。電極ピッチを一定とすることで、内側電極３ａと外側電極４ａとの間で作られるフレア用電界がトナー担持ローラ２上の周方向にわたってほぼ均一となる。よって、現像位置で周方向に均一なトナーのホッピングを実現することが可能となり、均一な現像が可能となる。
【００４１】
次に、内側電極３ａ及び外側電極４ａに印加する電圧について説明する。
トナー担持ローラ２上の内側電極３ａ及び外側電極４ａには、それぞれパルス電源２５Ａ，２５Ｂから第１電圧である内側電圧及び第２電圧である外側電圧が印加される。パルス電源２５Ａ，２５Ｂが印加する内側電圧及び外側電圧は、矩形波が最も適している。ただし、これに限らず、例えばサイン波で三角波でもよい。また、本実施形態では、フレア用電極を形成するための電極が内側電極３ａ及び外側電極４ａの２相構成であり、各電極３ａ，４ａには互いに位相差πをもった電圧がそれぞれ印加される。
【００４２】
図５は、内側電極３ａ及び外側電極４ａにそれぞれ印加する内側電圧と外側電圧の一例を示すグラフである。
本実施形態において、各電圧は矩形波であり、内側電極３ａと外側電極４ａにそれぞれ印加される内側電圧と外側電圧は、互いに位相がπだけズレた同じ大きさ（ピークトゥピーク電圧Ｖｐｐ）の電圧である。よって、内側電極３ａと外側電極４ａとの間には、常にＶｐｐだけの電位差が生じる。この電位差によって電極間に電界が発生し、この電界のうち表層６の外側に形成されるフレア用電界によって表層６上をトナーがホッピングする。本実施形態において、Ｖｐｐは１００［Ｖ］以上２０００［Ｖ］以下の範囲内であるのが好ましい。Ｖｐｐが１００［Ｖ］より小さいと、十分なフレア用電界を表層６上に形成できず、トナーを安定してホッピングさせるのが困難となる。一方、Ｖｐｐが２０００［Ｖ］より大きいと、経時使用により電極間でリークが発生する可能性が高くなる。本実施形態では、Ｖｐｐを５００［Ｖ］に設定している。
また、本実施形態において、内側電圧と外側電圧の中心値Ｖ０は、画像部電位（静電潜像部分の電位）と非画像部電位（地肌部分の電位）との間に設定され、現像条件によって適宜変動する。
【００４３】
本実施形態において、内側電圧と外側電圧の周波数ｆは、０．１［ｋＨｚ］以上１０［ｋＨｚ］以下であるのが好ましい。０．１［ｋＨｚ］より小さいと、トナーのホッピングが現像速度に追いつかなくなるおそれがある。一方、１０［ｋＨｚ］より大きいと、トナーの移動が電界の切り替わりに追従できなくなり、トナーを安定してホッピングさせるのが困難となる。本実施形態では、周波数ｆを５００［Ｈｚ］に設定している。
【００４４】
図６は、内側電極３ａ及び外側電極４ａへ印加する内側電圧と外側電圧の他の例を示すグラフである。
この例では、内側電極３ａについては、図５に示したものと同様の内側電圧が印加されるが、外側電極４ａについては、直流電圧が印加される。この場合、電極間の電位差はＶｐｐ／２となる。よって、この例におけるＶｐｐの好適な範囲は、２００［Ｖ］以上４０００［Ｖ］以下である。この例によれば、内側電極３ａと外側電極４ａとの位相差を考慮する必要がなく、電源コストが安くなる。
【００４５】
図７は、内側電極３ａ及び外側電極４ａへ印加する内側電圧と外側電圧の更に他の例を示すグラフである。
この例では、外側電極４ａについては、図５に示したものと同様の内側電圧が印加されるが、内側電極３ａについては、直流電圧が印加される。この場合も、電極間の電位差はＶｐｐ／２となる。よって、この例におけるＶｐｐの好適な範囲は、２００［Ｖ］以上４０００［Ｖ］以下である。この例も、内側電極３ａと外側電極４ａとの位相差を考慮する必要がなく、電源コストが安くなる。
【００４６】
図８は、本実施形態における内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。
図９は、同給電構成を模式的に示す斜視図である。
本実施形態における内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成において、内側電極３ａは、トナー担持ローラ２のローラ軸と一体化されており、そのローラ軸端面が被給電部３ｂとなる。ローラ軸端面で構成される被給電部３ｂには、パルス電源２５Ａに接続された第１給電部材としての給電ブラシ７が当接している。一方、トナー担持ローラ２の外周面両端部分には表層６が設けられておらず、トナー担持ローラ２の外周面における外側電極４ａの両端部分は露出しており、この露出面が被給電部４ｂとなる。その露出面で構成される被給電部４ｂには、パルス電源２５Ｂに接続された第２給電部材としての給電コロ８が当接している。この給電コロ８は、回転自在に支持されており、トナー担持ローラ２の回転に伴い、被給電部４ｂに当接したまま連れ回り回転する。
【００４７】
なお、本実施形態では、外側電極４ａに外側電圧を印加するための第２給電部材である給電コロ８が２つ設けられているが、１つであっても３つ以上であってもよい。外側電極４ａに外側電圧を印加するための第２給電部材が複数あれば、一部の第２給電部材で接触不良による給電不良が生じても、他の第２給電部材により給電を行うことができるので、安定した給電を行うことが可能となる。
【００４８】
また、本実施形態のように、トナー担持ローラ２の外周面に外側電極４ａの一部分を露出させ、その露出部分を被給電部４ｂとして、これに第２給電部材を当接させて給電する方式を採用する場合、その被給電部４ｂは、トナー担持ローラ２上における現像幅（感光体上において静電潜像が形成され得る領域と対向し得る領域幅）よりも軸方向外側に位置することが望まれる。なぜなら、被給電部４ｂが現像幅内に位置すると、トナー担持ローラ２と被給電部４ｂとの間で押しつぶされたトナーが現像に寄与することになり、その部分で現像不良が発生するからである。より好ましくは、被給電部４ｂは、トナー担持ローラ２上におけるトナー供給幅（トナー供給スリーブ１９からトナーが供給される領域幅）よりも軸方向外側に位置することが望まれる。なぜなら、被給電部４ｂがトナー供給幅内に位置すると、トナー担持ローラ２と被給電部４ｂとの間に多量のトナーが介在し、給電不良が起きやすくなるからである。本実施形態では、被給電部４ｂがトナー担持ローラ２上におけるトナー供給幅よりも軸方向外側に位置するように構成している。更に、本実施形態では、トナー供給幅内のトナーが被給電部４ｂに付着しないように、ローラ両端部に位置する各被給電部４ｂの軸方向中央側に図示しないトナーシールが設けられている。
【００４９】
なお、本実施形態では、第２給電部材として、被給電部４ｂに連れ回り回転する給電コロ８を用いているが、これに限らず、例えば、導電性ブラシや導電性板バネなどを用いてもよい。なお、導電性ブラシや、導電性板バネなどのように被給電部４ｂに対して摺動する第２給電部材を用いる場合、被給電部４ｂとの接点部分の摩耗を抑制するために導電性グリスなど充填するとよい。
また、本実施形態では、内側電極３ａの被給電部がローラ軸端面である場合について説明したが、これに限らず、例えばローラ軸の周面やローラ本体部の端面を被給電部としてもよい。
【００５０】
〔変形例１〕
次に、内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成の変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
図１０は、本変形例１における内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。
図１１は、同給電構成をもつトナー担持ローラを、軸方向に対して直交する方向から見たときの模式図である。
図１２は、同給電構成を模式的に示す斜視図である。
【００５１】
本変形例１において、内側電極３ａに対する給電構成は、上記実施形態と同様に、ローラ軸端面がその被給電部３ｂとなるように構成されており、その被給電部３ｂに給電ブラシ７が当接している。一方、外側電極４ａに対する給電構成は、外側電極４ａをローラ軸周面上まで引き出し、その引き出した部分を被給電部４ｂとしている。そして、絶縁層５も同様にローラ軸周面上まで引き出すことにより、ローラ軸周面上においても内側電極３ａと外側電極４ａとの絶縁を確保している。ローラ軸周面上の被給電部４ｂには、パルス電源２５Ｂに接続された第２給電部材としての給電ブラシ８’が当接する。
【００５２】
本変形例１に例示した給電構成以外にも、例えば、トナー担持ローラ２の各ローラ軸を互いに電気的に分割し、内側電極３ａ及び外側電極４ａをそれぞれいずれかの軸に導通させ、各ローラ軸を通じて内側電極３ａ及び外側電極４ａそれぞれに電圧を印加する構成が考えられる。
【００５３】
〔変形例２〕
次に、トナー担持ローラ２にトナーを供給する構成の変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
図１３は、本変形例２における現像装置を示す模式図である。
本変形例２では、磁性キャリアを用いないでトナー担持ローラ２にトナーを供給する。具体的には、本変形例２に係る現像装置１は、図中時計回り方向に回転駆動される第１搬送スクリュー１２を収容する第１収容部１３と、図中反時計回りに回転駆動される第２搬送スクリュー１４を収容する第２収容部１５とを有しており、両収容部は仕切壁１６によって仕切られている。そして、これら収容部には、それぞれ、図示しないマイナス帯電性のトナーが収容されている。第１搬送スクリュー１２及び第２搬送スクリュー１４の回転駆動により、トナーは第１収容部１３及び第２収容部１５を循環搬送される。この搬送時に、トナーは第１搬送スクリュー１２及び第２搬送スクリュー１４から摺擦を受けることで摩擦帯電する。このようにして摩擦帯電した第２収容部１５内のトナーは、供給バイアス電源２４により供給バイアスが印加されたトナー供給ロール１８’上に、静電的に吸着する。なお、この供給バイアスは、直流電圧でも交流電圧でもよいし、また、直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアスでもよい。トナー供給ロール１８’上に吸着したトナーは、規制部材２２により担持量が規制された後、供給位置へと搬送される。そして、供給位置へ搬送されたトナーは、トナー供給ロール１８’とトナー担持ローラ２との電位差の作用を受けて、トナー担持ローラ２の表面上に供給される。その後は、上記実施形態１と同様なので説明を省略する。
【００５４】
〔変形例３〕
次に、トナー担持ローラ２にトナーを供給する構成の他の変形例（以下、本変形例を「変形例３」という。）について説明する。
図１４は、本変形例３における現像装置を示す模式図である。
本変形例３では、上記変形例２と同様に磁性キャリアを用いないでトナー担持ローラ２にトナーを供給するが、トナー供給ロール１８’を用いずにトナーを直接的にトナー担持ローラ２へ供給する。
具体的には、本変形例３では、トナー収容部１５’内にスポンジローラ１８’を設け、スポンジローラ１８’の表面をトナー担持ローラ２の表面に当接させている。これにより、トナー収容部１５’内でスポンジローラ１８’の表面に付着したトナーは、トナー担持ローラ２の表面との当接部で摺擦を受けて摩擦帯電し、これにより静電的にトナー担持ローラ２上へ供給される。本変形例３では、スポンジローラ１８’をトナー担持ローラ２に対してトレーリング方向に回転駆動しているが、カウンター方向でもよい。本変形例３の場合、スポンジローラ１８’に接続された供給バイアス電源２４’により印加される供給バイアスによって、トナー担持ローラ２へ供給するトナーの量を制御することができる。この供給バイアスは、直流電圧でも交流電圧でもよいし、また直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアスでもよい。
【００５５】
〔変形例４〕
次に、現像に寄与しなかったトナーをトナー担持ローラ２から回収する回収手段としての回収機構３０を設けた現像装置の変形例（以下、本変形例を「変形例４」という。）について説明する。
図１５は、本変形例４における現像装置を感光体４９とともに図示した概略構成図である。
本変形例４における現像装置の基本構成は、上記実施形態と同様であるが、回収機構３０が設けられている点と、トナー担持ローラ２及びトナー供給ロール１８の下方に位置するケーシング１１の内壁が第２搬送スクリュー１４を収容する第２収容部１５に向けて下傾斜している点とが、主に相違する構成である。以下、この相違する構成についてのみ説明する。
【００５６】
本変形例４において、回収機構３０は、トナー担持ローラ２の外周面に対向するように配置される回収板３１と、回収板３１に接触するように配置された振動子３２と、回収板３１に所定の電圧を印加するための回収電源３３とから構成されている。トナー担持ローラ２と回収板３１との間には、マイナス極性に帯電したトナーをトナー担持ローラ２から回収板３１に向けて静電的に移動させる向きの電界が形成される。これにより、現像領域で現像に寄与しなかったトナーは、回収板３１とトナー担持ローラ２とが対向しあう回収領域において、トナー担持ローラ２上から回収板３１側へ移動する。回収板３１に付着したトナーは、振動子３２によって回収板３１を振動させることにより、回収板３１上から振るい落とされる。振るい落とされたトナーは、ケーシング１１の内壁面上を移動して第２収容部１５内に戻され、再び第１収容部１３及び第２収容部１５を循環搬送される。
【００５７】
図１６は、回収機構３０の他の例を示すための概略構成図である。
図１６に示すように、回収機構３０として、回収ローラ３４を利用した構成も採用できる。具体的には、この回収機構３０は、トナー担持ローラ２の外周面に対向するように配置される回収ローラ３４と、回収ローラ３４に接触するように配置されたクリーニングブレード３５と、回収ローラ３４に所定の電圧を印加するための回収電源３３とから構成されている。トナー担持ローラ２と回収ローラ３４との間には、マイナス極性に帯電したトナーをトナー担持ローラ２から回収ローラ３４に向けて静電的に移動させる向きの電界が形成される。これにより、現像領域で現像に寄与しなかったトナーは、回収ローラ３４とトナー担持ローラ２とが対向しあう回収領域において、トナー担持ローラ２上から回収ローラ３４側へ移動する。回収ローラ３４に付着したトナーは、クリーニングブレード３５によって掻き落とされる。掻き落とされたトナーは、ケーシング１１の内壁面上を移動して第２収容部１５内に戻され、再び第１収容部１３及び第２収容部１５を循環搬送される。
【００５８】
図１７は、回収機構３０の更に他の例を示すための概略構成図である。
図１７に示すように、回収機構３０として、ブラシローラ３６を利用した構成も採用できる。具体的には、この回収機構３０は、トナー担持ローラ２の外周面に接触して対向するように配置されるブラシローラ３６と、ブラシローラ３６に接触するように配置されたフリッカー３７と、ブラシローラ３６に所定の電圧を印加するための回収電源３３とから構成されている。トナー担持ローラ２とブラシローラ３６との間には、マイナス極性に帯電したトナーをトナー担持ローラ２からブラシローラ３６に向けて静電的に移動させる向きの電界が形成される。これにより、現像領域で現像に寄与しなかったトナーは、ブラシローラ３６とトナー担持ローラ２とが対向しあう回収領域において、トナー担持ローラ２上からブラシローラ３６側へ移動する。ブラシローラ３６に付着したトナーは、フリッカー３７によって払い落とされる。払い落とされたトナーは、ケーシング１１の内壁面上を移動して第２収容部１５内に戻され、再び第１収容部１３及び第２収容部１５を循環搬送される。
【００５９】
図１８は、回収機構３０の更に他の例を示すための概略構成図である。
図１８に示すように、回収機構３０として、吸引ポンプ４０を利用した構成も採用できる。具体的には、この回収機構３０は、トナー担持ローラ２の外周面に対向するように配置される吸引ノズル３８と、入口端が吸引ノズル３８に接続され、出口端４１ａが第１搬送スクリュー１２を収容する第１収容部１３の上部に連通したダクト４１と、吸引ノズル３８からのトナーをダクト４１の出口端４１ａまで吸引搬送するための吸引ポンプ４０とから構成されている。また、吸引ノズル３８に対してトナー担持ローラ２の表面移動方向下流側には、シール３９が設けられている。このシール３９は、トナー担持ローラ２の表面と接触している。現像領域で現像に寄与しなかったトナーは、トナー担持ローラ２と吸引ノズル３８とが対向しあう回収領域において、吸引ポンプ４０により生じる空気の流れに乗って吸引ノズル３８内に吸引され、ダクト４１を通って出口端４１ａから第１収容部１３内へ戻され、再び第１収容部１３及び第２収容部１５を循環搬送される。なお、空気の流れに乗らずに回収領域を通過したトナーは、シールによって堰き止められるので、そのまま下流に搬送されていくことはない。
【００６０】
〔変形例５〕
次に、現像領域において感光体４９上の非画像部（地肌部）に付着するトナーを現像領域上流で回収するための現像前トナー回収手段を設けた現像装置の変形例（以下、本変形例を「変形例５」という。）について説明する。
図１９は、本変形例５における現像装置のトナー担持ローラ２とその周囲構成とを示す拡大構成図である。
図１９において、符号Ａｒ０が付された領域は、トナー担持ローラ２と、トナー供給ロール１８のトナー供給スリーブ１９の表面に形成された図示しない磁気ブラシとが摺擦するトナー供給領域を示している。また、符号Ａｒ２が付された領域は、現像領域を示している。また、符号Ａｒ１が付された領域は、トナー担持ローラ２の表面移動方向における全領域のうち、トナー供給領域Ａｒ０を通過した後、現像領域Ａｒ２に進入する前の領域としての現像前搬送領域を示している。また、符号Ａｒ３が付された領域は、現像領域Ａｒ２を通過した後、トナー供給領域Ａｒ０に進入する前の領域としての現像後搬送領域を示している。
【００６１】
なお、現像領域Ａｒ２は、感光体４９とトナー担持ローラ２が対向している領域のうち、感光体４９がその曲率によってトナー担持ローラ２にかなり近づいている領域である。このような現像領域Ａｒ２におけるトナー担持ローラ２の表面移動方向長さについては、次のようにして測定することが可能である。すなわち、現像領域Ａｒ２とその前後近傍とにおけるトナーの挙動を高倍率高速度カメラで撮影しながら、感光体４９上に形成したベタ画像を現像する。そして、そのベタ画像の感光体表面移動方向の上流端に付着したトナー粒子がトナー担持ローラ２表面上で最後にホッピングした位置と、ベタ画像の感光体回転方向の下流端に付着したトナー粒子がトナー担持ローラ２表面上で最後にホッピングした位置との距離を測定する。この距離を現像領域Ａｒ２におけるローラ回転方向の長さとする。
【００６２】
現像前搬送領域Ａｒ１でホッピングする個々のトナーは、トナー担持ローラ２の回転に伴って現像領域Ａｒ２に徐々に近づいていくが、その中には逆帯電トナーが含まれている。また、平均的なトナー帯電量よりも正規極性側に大きくしている逆帯電トナーも含まれている。これら逆帯電トナーや高帯電量トナーが現像領域Ａｒ２まで搬送されると、感光体４９の非画像部（地肌部）に付着して地汚れを引き起こしてしまう。
【００６３】
そこで、本変形例５においては、現像前搬送領域Ａｒ１にてトナー担持ローラ２表面上でホッピングしているトナーのうち、逆帯電トナー及び高帯電量トナーを回収する現像前トナー回収手段を設けている。この現像前トナー回収手段は、トナー担持ローラ２の表面における回転方向の全領域のうち、現像前搬送領域Ａｒ１に対して、所定の間隙を介して対向する現像前対向電極４２を有している。また、この現像前対向電極４２に現像前回収バイアスを供給するための電圧供給手段たる現像前回収バイアス電源４３も有している。
【００６４】
現像前対向電極４２は、トナー担持ローラ２の回転方向における上流側端部から下流側端部にかけて、トナー担持ローラ２との間隙がほぼ均一になるように、少なくともトナー担持ローラ２との対向面が湾曲している。この間隙は、現像領域Ａｒ２における感光体４９とトナー担持ローラ２との最小間隙である現像ギャップと同じ値に設定されている。
現像前回収バイアス電源４３は、感光体４９の地肌部（一様帯電電位）と同じ極性且つ同じ値の直流電圧からなる現像前対向バイアスを出力する。つまり、現像前対向バイアスの印加により、現像前対向電極４２の電位は感光体４９上の地肌部電位と同じ極性且つ同じ値になる。
【００６５】
上述した現像前トナー回収手段は、現像前対向電極４２や現像前回収バイアス電源４３の他、この電源からの現像前回収バイアスの出力のオンオフを制御する図示しない制御部も有している。そして、現像動作中（静電潜像の現像に寄与し得るトナーを現像前搬送領域Ａｒ１及び現像領域Ａｒ２内で搬送している状態）には、現像前対向電極４２に対して現像前回収バイアスを印加する。かかる構成では、現像前搬送領域Ａｒ１内でホッピングしている無数のトナーのうち、現像領域Ａｒ２で感光体４９の地肌部に付着して地汚れを引き起こしてしまう地汚れトナー、即ち、逆帯電トナー及び高帯電量トナーを、現像前対向電極４２に選択的に付着させる。そして、これにより、現像前搬送領域Ａｒ１内で搬送されるトナーの中から、地汚れトナーを選択的に分離する。
【００６６】
現像動作（連続プリント時においては連続現像動作）が終了すると、上記制御部は制御信号により、現像前回収バイアス電源４３からの出力電圧を、上述の現像前回収バイアスから、これよりもトナーの帯電極性側に大きな（本例ではマイナス側に大きな）吐き出しバイアスに切り替える。これにより、現像前対向電極４２に付着した逆帯電トナーや高帯電量トナーが現像前対向電極４２から離脱してトナー担持ローラ２の表面上に吐き出される。そして、現像領域Ａｒ２と現像後搬送領域Ａｒ３とを経由した後、トナー供給領域Ａｒ０で磁気ブラシ内に回収される。
【００６７】
なお、吐き出しバイアスには、トナー担持ローラ２の電極に印加する電圧の中心値に対して、プラス側とマイナス側にまたがる大きな交流電圧を印加するのが好ましい。これにより、トナー担持ローラ２と現像前回収バイアス電源４３との間に存在するトナーを往復運動させる力がトナーに作用し、現像前回収バイアス電源４３との付着力からトナーを解放やすくなる。これにより、現像前回収バイアス電源４３上のトナーをトナー担持ローラ２の電極間に発生するフレア用電界に拘束させ、効率よくトナー担持ローラ２の回転に伴って搬送させることができる。
【００６８】
また、トナー供給ロール１８，１８’に供給バイアスを印加してトナー担持ローラ２へトナーを静電的に供給する構成においては、現像前対向電極４２に吐き出しバイアスを印加して現像前対向電極４２に付着した逆帯電トナーや高帯電量トナーをトナー担持ローラ２へ戻す際には、トナー供給ロール１８，１８’への供給バイアスの印加を停止させるのが好ましい。この場合、トナー付着量が少ないトナー担持ローラ２上へ逆帯電トナーや高帯電量トナーを戻すことができる。
【００６９】
なお、現像前対向電極４２に付着した逆帯電トナーや高帯電量トナーを現像前対向電極４２から除去する方法としては、現像前対向電極４２に吐き出しバイアスを印加する方法に限られない。例えば、現像前対向電極４２に付着した逆帯電トナーや高帯電量トナーを除去用のブラシローラで掻き落とす方法や、ブレードの付いた除去部材を軸方向に走査することにより現像前対向電極４２に付着した逆帯電トナーや高帯電量トナーを除去する方法等が考えられる。
【００７０】
現像前搬送領域Ａｒ１上で搬送される高帯電量トナーは、他のトナーに比べて帯電量が大きいことから、他のトナーよりも高くホッピングする。すると、ホッピングによる最高レベル到達時に、多量のトナーからなるトナークラウドを自らの下方に位置させ、その反発力によってトナー担持ローラ２上の電界による拘束力の及ばない範囲まで飛散してしまうことがある。現像前対向電極４２を設けたことで、このような高帯電量トナーの飛散を防止することもできる。
【００７１】
現像前対向電極４２としては、金属等の導電性材料からなる電極層の表面（トナー担持ローラ２との対向面）に、絶縁性材料からなる絶縁層５を被覆したものを用いることが望ましい。かかる構成によれば、トナーと、現像前対向電極４２の導電性表面とを直接接触させることによるトナーに対する電荷注入や、トナーの電荷の電極層へのリークを回避することができる。
【００７２】
また、現像前対向電極４２としては、トナー担持ローラ２との対向面におけるローラ回転方向に直交する方向の長さを、トナー担持ローラ２における現像前対向電極４２との対向面の同方向の長さ以上にしたもの、を用いている。かかる構成では、現像前搬送領域Ａｒ１でホッピングしているトナーに対し、前記直交する方向の全領域にて、逆帯電トナーや高帯電量トナーの分離処理を施すことができる。
【００７３】
また、現像前対向電極４２としては、トナー担持ローラ２との対向面におけるローラ回転方向の長さを、現像領域Ａｒ２のローラ回転方向の長さ以上にしたもの、を用いている。かかる構成では、現像領域Ａｒ２のローラ回転方向の長さ未満にした場合とは異なり、現像前対向電極４２の直下においてトナーを現像領域通過時間よりも長い時間搬送することで、現像領域Ａｒ２で地汚れトナーとなってしまう逆帯電トナーや高帯電量トナーを確実に分離することができる。
【００７４】
現像前搬送領域Ａｒ１のうち、トナー担持ローラ２と現像前対向電極４２とが対向する領域（以下、この領域を現像前回収領域という）におけるトナーホッピング条件については、現像領域Ａｒ２におけるトナーホッピング条件と同じに設定している。かかる構成では、現像前回収領域におけるトナーホッピング条件を現像領域Ａｒ２とは異ならせることに起因する逆帯電トナーや高帯電量トナーの分離・回収精度の悪化を回避することができる。なお、ここで言うトナーホッピング条件は、電極（３ａ、３ｂ）の幅、電極の配設ピッチ、各電極に印加するパルス電圧の特性、及び表面層（５）の厚みの組合せである。
【００７５】
〔変形例６〕
次に、外側電極４ａの変形例（以下、本変形例を「変形例６」という。）について説明する。
従来は、各外側電極４ａ上の大部分のトナーが、フレア用電界により、各外側電極４ａにそれぞれ隣接する２つの外側電極間部分（外側電極４ａとは対向していない内側電極３ａが対向する部分。以下「内側電極対向部」という。）のいずれかへ移動でき、かつ、各内側電極対向部上の大部分のトナーが、フレア用電界により、各内側電極対向部にそれぞれ隣接する２つの外側電極４ａ上のいずれかへ移動できるように、フレア用電界の強さに応じて、外側電極４ａの幅（トナー担持ローラ表面移動方向長さ）や内側電極対向部の幅を設定する。
【００７６】
ここで、外側電極４ａの幅及び内側電極対向部の幅が均等であり（厳密には製造誤差による多少の不均等が生じている。）、内側電極３ａ及び外側電極４ａそれぞれが均等な電位となるのであれば、トナー担持ローラ２上でムラの少ないフレア用電界が形成できる。このような場合、トナー担持ローラ２上でホッピングするトナーに他の外力が作用しない限り、トナー担持ローラ２上のトナーは、内側電極３ａ及び外側電極４ａが対向する外周面全域にわたってほぼ均一に分散した状態で、ホッピングすることができる。
しかし、内側電極３ａ及び外側電極４ａそれぞれが均等な電位にならず、それぞれの電極３ａ，４ａ内で例えばトナー担持ローラ２の表面移動方向に製造誤差による電位勾配が生じるなどにより、トナー担持ローラ２の表面移動方向において偏ったフレア用電界が形成される場合が生じ得る。この場合、トナー担持ローラ２上でホッピングするトナーは、その電位勾配に応じて外側電極４ａ及び内側電極対向部をホッピングしながら渡り歩くように、トナー担持ローラ２の表面移動方向に偏るように移動する。その結果、トナー担持ローラ２上でトナーが大きく偏在し、トナー担持ローラ２上にトナー量の大きなムラ（低周波のムラ）が生じてしまう。
また、トナー担持ローラ２の表面近傍に生じる気流などがトナーに作用して、トナーをトナー担持ローラ２の表面移動方向方向上流側又は下流側へ移動させる外力が発生する場合もある。例えばトナー担持ローラ２の表面移動方向方向下流側への外力が発生した場合、フレア用電界と外力の作用を受けて、トナー担持ローラ２上でホッピングするトナーの多くがホッピング時にトナー担持ローラ表面移動方向方向下流側へ移動する。そのため、多くのトナーが外側電極４ａ及び内側電極対向部をホッピングしながらトナー担持ローラ表面移動方向方向下流側へ渡り歩くように、トナー担持ローラ２の表面移動方向に偏るように移動する。その結果、トナー担持ローラ２上でトナーが大きく偏在し、トナー担持ローラ２上にトナー量の大きなムラ（低周波のムラ）が生じてしまう。
上記のようなムラは、画像濃度ムラを引き起こす原因となる。
【００７７】
図２０は、本変形例６におけるトナー担持ローラ２を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
図２１は、電気力線の概略を図示した説明図である。
本変形例６において、外側電極４ａの幅Ｘは均等となるように製造されるが、内側電極対向部の幅は、トナー担持ローラ２の表面移動方向において短い幅Ｙ１と長い幅Ｙ２とが交互に存在するように製造されている。内側電極対向部の幅において、短い幅Ｙ１と長い幅Ｙ２との差（Ｙ２−Ｙ１）は、内側電極対向部の幅を均等に製造しようとするときの製造誤差の範囲を超える差である。このような構成においては、電位勾配や気流などが原因でトナーをトナー担持ローラ表面移動方向方向上流側又は下流側へ移動させる力が発生した場合でも、以下に説明するように、トナー担持ローラ２上でトナーが大きく偏在することを抑制できる。
【００７８】
すなわち、上記のような力が発生すると、トナー担持ローラ２上でホッピングするトナーの多くが、その力の向きにトナー担持ローラ表面移動方向に沿って移動しようとする。ここで、１つの外側電極４ａに着目したとき、図２１に示すように、これに隣接する２つの内側電極対向部との間で作られる各フレア用電界（表層６の外側に形成される電界）の強さは、その内側電極対向部の幅によって相対的に変わってくる。すなわち、短い幅Ｙ１の内側電極対向部との間に形成されるフレア用電界よりも、長い幅Ｙ２の内側電極対向部との間に形成されるフレア用電界の方が強くなる。そして、長い幅Ｙ２の内側電極対向部との間に形成されるフレア用電界は、内側電極３ａ及び外側電極４ａに印加される電圧が同じであれば、内側電極対向部の幅を均等とした場合に比べて強い電界となる。したがって、上記のような力が発生した場合でも、外側電極４ａ上からその力の方向に隣接する長い幅Ｙ２の内側電極対向部へホッピングした多くのトナーを、再び元の外側電極４ａ上へ戻すことが可能となる。その結果、外側電極４ａ上からその力の方向に隣接する長い幅Ｙ２の内側電極対向部へ移動したトナーのうち、更にその力の方向に隣接する外側電極４ａへ渡り歩くことが少なくなる。
【００７９】
このように、本変形例６においては、長い幅Ｙ２の内側電極対向部が、上記のような力の作用を受けてその力の向きに移動しようとするトナーの移動を妨げる障壁の役割を果たし、トナー担持ローラ２上でトナーが大きく偏在することを抑制できる。よって、トナー担持ローラ２上にトナー量の大きなムラ（低周波のムラ）が生じるのを抑制でき、画像濃度ムラを抑制できる。
なお、本変形例６においては、短い幅Ｙ１の内側電極対向部とこれに隣接する外側電極４ａとの間付近に存在するトナーの量よりも、長い幅Ｙ２の内側電極対向部とこれに隣接する外側電極４ａとの間付近に存在するトナーの量の方が多くなるので、微視的にみればトナー担持ローラ２上でトナー量のムラが生じる。しかし、このようなムラはその周期が非常に短い高周波のムラであるため、画像濃度に影響が出にくく、画像濃度に影響が出たとしても人間が感知できるようなムラにはならないので、実質的に画質に影響しない。
【００８０】
本変形例６において、内側電極対向部の長い幅Ｙ２は、内側電極対向部の短い幅Ｙ１の２倍〜５倍に設定するのが好ましい。２倍未満の場合、長い幅Ｙ２の内側電極対向部との間に形成されるフレア用電界を十分に強い電界とすることができず、上記障壁としての役割を十分に果たすことができず、画像濃度ムラの抑制効果が低いものとなってしまう。一方、５倍を越える場合、その長い幅Ｙ２の内側電極対向部の中央部に存在するトナーが隣接する外側電極４ａ上に移動できず、トナーを効率的にクラウド化させることが困難となる。なお、内側電極対向部の短い幅Ｙ１は、外側電極４ａの電極幅と同程度とするのが好ましい。
本変形例６においては、外側電極４ａの電極幅を４０［μｍ］、内側電極対向部の短い幅Ｙ１を４０［μｍ］、内側電極対向部の長い幅Ｙ２を１２０［μｍ］に設定している。
【００８１】
なお、本変形例６においては、外側電極４ａの幅Ｘを均等とし、内側電極対向部の幅を不均等とする場合について説明したが、逆に、外側電極４ａの幅Ｘを不均等とし、内側電極対向部の幅を均等とする場合でも、同様の効果が得られる。
また、本変形例６においては、内側電極対向部の幅を、トナー担持ローラ２の表面移動方向において短い幅Ｙ１と長い幅Ｙ２とが交互に存在するように不均等としているが、不均等の方法は限られない。例えば、短い幅Ｙ１が２つ以上続いた後に１つの長い幅Ｙ２が存在するというように不均等としてもよい。また、幅の種類が３種類以上となるようにしてもよい。
【００８２】
〔変形例７〕
次に、外側電極４ａの他の変形例（以下、本変形例を「変形例７」という。）について説明する。
図２２は、本変形例７におけるトナー担持ローラ２を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
図２３は、電気力線の概略を図示した説明図である。
本変形例７においては、内側電極３ａの外周面側に絶縁層５を設けた後、その絶縁層５の全体に、アルミニウム、銅、銀などを主成分とした外側電極層を設ける。この外側電極層は、アルミニウム、銅、銀などに絶縁性粒子４ｃを分散させたもので、その金属部分が外側電極４ａとなる。絶縁性粒子４ｃの平均粒径は、外側電極層の層厚よりも大きい。これにより、図２３に示すように、内側電極３ａからの電気力線が絶縁性粒子４ｃを通じて表層６の外側へ出るようになり、表層６の外側にフレア用電界を効率よく形成できる。絶縁性粒子４ｃとしては、ポリエステル、エポキシ等の樹脂やガラスビーズなどの電気的絶縁物が挙げられる。また、絶縁層５上に外側電極層を形成する方法としては、特に制限はないが、例えば、絶縁性粒子４ｃを分散させた導電ペーストをスクリーン印刷によって絶縁層５の上に直接形成する方法が挙げられる。外側電極層の層厚は、数［μｍ］〜数十［μｍ］が望ましい。本変形例７では５［μｍ］に設定している。
【００８３】
図２４は、外側電極層をトナー担持ローラ２の外周面側から見たときの模式図である。
本変形例７においては、外側電極層全体に対する絶縁性粒子４ｃの体積比率を変化させることで、形成される外側電極４ａの表面積を制御することができ、フレア用電界の強さが制御可能である。本変形例７においては、外側電極層全体に対する絶縁性粒子４ｃの体積比率が０．２以上０．８以下の範囲内であれば、トナーを十分にクラウド化させることができる。外側電極層全体に対する絶縁性粒子４ｃの体積比率が０．８よりも大きい場合には、外側電極層の大半を絶縁性粒子４ｃが占めることによって、フロート電極が多数存在してしまう。すなわち、外側電極層へ印加された電圧は、絶縁性粒子４ｃによって分断されていない外側電極４ａを通じて外側電極層全体に行き渡ることになるが、外側電極層の大半を絶縁性粒子４ｃが占めると、外側電極４ａの多くの部分が絶縁性粒子４ｃにより分断されて電気的にフロート状態になる。なお、外側電極層全体に対する絶縁性粒子４ｃの体積比率が０．８以下であってもフロート電極は存在する可能性はあるが、少数ならばフレア用電界の形成に大きな影響はない。一方、外側電極層全体に対する絶縁性粒子４ｃの体積比率が０．２よりも小さい場合には、内側電極３ａからの電気力線の多くが表層６の外側に出る前に外側電極４ａへ収束してしまい、表層６の外側に形成されるフレア用電界が弱くなってしまう。本変形例７では、外側電極層全体に対する絶縁性粒子４ｃの体積比率を０．４に設定している。
【００８４】
本変形例７によれば、外側電極４ａの広さが不均等となり、また絶縁性粒子４ｃの粒子間距離（上記変形例６における内側電極対向部の幅に相当）も不均等となる。その結果、上記変形例６と同様に、トナー担持ローラ２上に局部的に強いフレア用電界を分散形成することができる。これにより、電位勾配や気流などが原因でトナーを特定方向へ移動させる力が発生した場合であっても、トナー担持ローラ２上でトナーが大きく偏在することを抑制できる。しかも、上記変形例６では、トナー担持ローラ２の表面移動方向に沿った方向への力にしか対応できないが、本変形例７によれば、トナー担持ローラ２の軸方向に沿った方向など、他の方向の力にも対応できる点で、上記変形例６よりも有利である。
【００８５】
〔変形例８〕
次に、外側電極４ａの更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例８」という。）について説明する。
図２５は、本変形例８におけるトナー担持ローラ２を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
図２６は、外側電極層をトナー担持ローラ２の外周面側から見たときの模式図である。
本変形例８においても、上記変形例７と同様に、内側電極３ａの外周面側に絶縁層５を設けた後（図２７（ａ））、その絶縁層５の全体に外側電極層を設ける。ただし、本変形例８における外側電極層は、導電性ウレタン樹脂４ａと絶縁性のメラミン樹脂４ｄとからなる層である。具体的には、導電性ウレタン樹脂発泡原料を調整し、これを成形型に注入して加熱硬化発泡させた後（図２７（ｂ））、発泡により形成されたセル（穴）にメラミン樹脂をローラコータを用いて塗工する（図２７（ｃ））。これにより、絶縁層５上に導電性ウレタン樹脂４ａと絶縁性のメラミン樹脂４ｄとがランダムに分散した状態の外側電極層が形成される。なお、この導電性ウレタン樹脂部分４ａが外側電極となる。また、メラミン樹脂に代えて、ウレタン、ポリイミド、ポリアミド、ベークライト、ポリカーボネート、ＰＥＴ、ＰＯＭ、ＰＰＥなども使用可能である。外側電極層の層厚は、０．０１［ｍｍ］以上０．３［ｍｍ］以下の範囲内が好ましい。０．０１［ｍｍ］未満では成形型の精度が問題となるし、０．３［ｍｍ］よりも大きいと発泡によって生じる空気層が外側電極層内に閉じ込められてしまうためである。本変形例８では外側電極層の層厚を０．１［ｍｍ］に設定した。なお、発泡後のセル径に関しては、上記変形例７における絶縁性粒子４ｃの場合と同様に、外側電極層の層厚以上とする必要がある。
【００８６】
本変形例８においても、導電性ウレタン樹脂４ａ（外側電極）の広さが不均等となり、またメラミン樹脂部分４ｄ（上記変形例６における内側電極対向部に相当）の広さも不均等となる。その結果、上記変形例６や上記変形例７と同様に、トナー担持ローラ２上に局部的に強いフレア用電界を分散形成することができる。これにより、電位勾配や気流などが原因でトナーを特定方向へ移動させる力が発生した場合であっても、トナー担持ローラ２上でトナーが大きく偏在することを抑制できる。しかも、上記変形例７と同様、トナー担持ローラ２の軸方向に沿った方向など、他の方向の力にも対応できる点で、上記変形例６よりも有利である。
【００８７】
〔変形例９〕
次に、外側電極４ａの更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例９」という。）について説明する。
図２８は、本変形例９におけるトナー担持ローラ２を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
図２９は、外側電極層をトナー担持ローラ２の外周面側から見たときの模式図である。
本変形例９においても、上記変形例７や上記変形例８と同様に、内側電極３ａの外周面側に絶縁層５を設けた後、その絶縁層５の全体に外側電極層を設ける。ただし、本変形例９における外側電極層は、樹脂バインダー４ｅ中に金属フィラー４ａを分散させた層である。金属フィラー４ａは互いに融着した状態となっている。具体的には、樹脂バインダー中に金属フィラーが分散したペースト材料を絶縁層５上にスプレーにより塗工することで、絶縁層５上に金属フィラー４ａが樹脂バインダー４ｅ中にランダムに分散した状態の外側電極層が形成される。なお、この金属フィラー部分が外側電極となる。絶縁層５上に塗工するペースト材料は、有機樹脂溶液に、金、銀、白金、パラジウム、鉛、タングステン、ニッケル等の１種以上からなる金属粒子をフィラーとして分散させたものであれば利用可能である。また、金属フィラー４ａとしては、酸化鉛、酸化亜鉛、酸化けい素、酸化ほう素、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化チタン等の金属酸化物を用いてもよい。バインダー樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などがよい。また、溶剤としては、イソプロピルアルコールなどが使用される。増粘剤として、セルロースなどを含有させてもよい。上記ペースト材料中のバインダー樹脂４ｅの量は、４０％〜６０％が良い。あまり多いと金属フィラーが融着しないので電気抵抗が大きくなり過ぎてしまうし、少なすぎるとバインダー樹脂４ｅの占有面積が狭くなりすぎて、表層６の外側に形成されるフレア用電界が弱くなってしまう。本変形例９では、５０％に設定した。外側電極層の層厚は、上記変形例８と同様、０．０１［ｍｍ］以上０．３［ｍｍ］以下の範囲内が好ましい。本変形例９では、外側電極層の層厚を０．１［ｍｍ］に設定した。
【００８８】
本変形例９においても、金属フィラー４ａ（外側電極）の広さが不均等となり、また樹脂バインダー４ｅ（上記変形例６における内側電極対向部に相当）の広さも不均等となる。その結果、上記変形例６〜８と同様に、トナー担持ローラ２上に局部的に強いフレア用電界を分散形成することができる。これにより、電位勾配や気流などが原因でトナーを特定方向へ移動させる力が発生した場合であっても、トナー担持ローラ２上でトナーが大きく偏在することを抑制できる。しかも、上記変形例７や上記変形例８と同様、トナー担持ローラ２の軸方向に沿った方向など、他の方向の力にも対応できる点で、上記変形例６よりも有利である。
【００８９】
なお、上記変形例７〜９において、絶縁性の材料部分と導電性の材料部分とを逆にした構成であっても、同様の効果が得られる。
【００９０】
〔変形例１０〕
次に、内側電極３ａの一変形例（以下、本変形例を「変形例１０」という。）について説明する。
一般に、複数種類の電極部材（内側電極３ａ及び外側電極４ａ）をトナー担持ローラ２の外周面法線方向で互いに異なる位置に配置し、各電極部材間に絶縁層を介在させた上述したような構成においては、上記特許文献１〜３に記載された現像装置のようにローラ同心円上に複数種類の電極を備えた構成よりも、電極部材間の静電容量が大きくなってしまう。これは、主として、電極部材間の対向面積の違いによるものである。これらの電極部材に対して供給される交流電流は静電容量に比例して増大するため、これらの電極部材間の静電容量が大きいと、これらの電極部材に対して給電するための電源として、出力電流が大きな電源が必要になる。交流電源は、通常、出力電流が大きいほどコストが大きくなる。したがって、電極部材間の静電容量、すなわち、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の静電容量を、なるべく小さくすることが望まれる。
【００９１】
ここで、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の静電容量を小さくするための方法としては、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の対向面積を小さくする方法と、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の距離を大きくする方法とが考えられる。このうち、前者の方法をとる場合には、構造が複雑化して製造コストが増大してしまう。一方、後者の方法をとる場合、内側電極３ａと外側電極４ａとの間に介在する絶縁層５の層厚を大きくするというような簡易な構造を採用できるので製造コストが増大することはないが、この構造では、表層６の外側に強いフレア用電界（外部電界）を形成することが困難となるので、結局、電源コストの増大を招く。
本変形例１０では、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の静電容量を簡易な構造で小さくしつつ、表層６の外側に強いフレア用電界を形成することが容易な構成を提案する。
【００９２】
図３０は、本変形例１０におけるトナー担持ローラ２を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
本変形例１０のトナー担持ローラ２の基本構造は、図４に示した上記実施形態のものと同様に４層構造であるが、本変形例１０では最内周電極部材としての内側電極３ａの構成が異なっている。具体的には、トナー担持ローラ表面移動方向における内側電極３ａの少なくとも一部分について、図３０に示すように、最外周電極部材としての外側電極４ａの電極間部分に対向する内側電極３ａの電極面（外周側の面）が、外側電極４ａに対向する内側電極３ａの電極面よりも、トナー担持ローラ外周面側に位置するように構成されている。これにより、外側電極４ａとこれに対向する内側電極３ａの電極部分との距離については、上記実施形態における距離Ｂ’よりも、本変形例１０における距離Ｂの方を長くすることができる。その結果、本変形例１０によれば、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の静電容量を上記実施形態のものよりも小さくすることができる。
【００９３】
一方で、外側電極４ａの電極間部分に対向する内側電極３ａの電極部分は、上記実施形態と同じままとなっている。すなわち、外側電極４ａの電極間部分とこれに対向する内側電極３ａの電極部分との間の絶縁層の厚さＡは同じである。表層６の外側に形成されるフレア用電界は、主に、外側電極４ａの電極間部分に対向する内側電極３ａの電極部分と、外側電極４ａとによって形成される。本変形例１０では、外側電極４ａの電極間部分に対向する内側電極３ａの電極部分と、外側電極４ａとの位置関係は上記実施形態のものと同じままになっているので、上記実施形態のものと同じ電源で、上記実施形態のものと同程度の強いフレア用電界を形成することができる。
【００９４】
図３０に示すような内側電極３ａを形成する方法としては、例えば、上記実施形態の内側電極のように、外周面側が平滑な内側電極の外周面側に対し、外側電極４ａの電極間部分と対向することになる部分を、フォトレジスト・エッチング等の公知の方法により削り取る処理を行う方法が考えられる。本変形例では、内側電極３ａの凹凸ピッチを１６０［μｍ］とし、削り幅を８０［μｍ］とし、削り深さを８０［μｍ］としている。
【００９５】
なお、本変形例１０では、トナー担持ローラ２の軸方向に延びる各外側電極４ａに沿うように内側電極３ａを削り取って、各外側電極４ａの全長にわたって外側電極４ａの電極間部分とこれに対向する内側電極３ａの電極部分との距離を離しているが、これに限られない。すなわち、外側電極４ａの電極間部分と対向する内側電極３ａの少なくとも一部分を削り取れば内側電極３ａと外側電極４ａとの間の静電容量を上記実施形態のものよりも小さくすることができる。よって、例えば、図３１の符号Ｃで示すように、内側電極３ａをトナー担持ローラ２の回転方向に沿って削り取るようにしてもよい。
【００９６】
ここで、本変形例１０の構成において、外側電極４ａとこれに対向する内側電極３ａの電極部分との距離Ｂを変化させたときの静電容量を計測する実験を行った結果について説明する。
本実験では、 図４に示した上記実施形態のトナー担持ローラ、すなわち、内側電極３ａを削り取っていない比較例（絶縁層５の層厚＝１０［μｍ］）に対し、上記距離Ｂが１５［μｍ］となるように削り取った構成例１と、上記距離Ｂが２０［μｍ］となるように削り取った構成例２とについて、静電容量がどの程度小さくなるかを計測した。その結果、構成例１の静電容量は、比較例の静電容量に対して８０％となり、構成例２の静電容量は、比較例の静電容量に対して７０％となった。
【００９７】
〔変形例１１〕
次に、内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成の他の変形例（以下、本変形例を「変形例１１」という。）について説明する。
なお、本変形例１１における現像装置の基本構成は、図１４に示した上記変形例３の現像装置と同様であるが、その給電構成が異なっている。
【００９８】
図３２は、本変形例１１のトナー担持ローラ２の回転方向における各領域の説明図である。
トナーをクラウド化させて感光体４９上の静電潜像を現像する場合、複数ドットが隣接した静電潜像部分よりも、孤立ドットの静電潜像部分の方が、トナーを引きつける静電的な力が弱い。よって、孤立ドットの静電潜像部分に対してもトナーを確実に付着させるためには、感光体表面に対してトナーをなるべく近付けることが望まれる。そのためには現像領域に対向する現像領域対向領域Ｄ１においてトナーを高くホッピングさせることが重要となる。
【００９９】
一方、トナー担持ローラ回転方向における現像領域対向領域以外の領域、例えば、規制領域Ｄ４よりトナー担持ローラ回転方向下流側であって現像領域対向領域Ｄ１よりもトナー担持ローラ回転方向上流側の搬送領域Ｄ５について考える。この搬送領域Ｄ５では、トナーはトナー担持ローラ２の外周面上をホッピングしながらトナー担持ローラ２の回転に伴って現像領域対向領域Ｄ１へと搬送される。この搬送領域Ｄ５においてトナーが高くホッピングすると、トナーはフレア用電界の作用が弱い箇所まで高くホッピングしてしまう場合がある。この場合、そのトナーをトナー担持ローラ２の外周面へ引き戻すことができず、トナー飛散を発生させることになる。よって、搬送領域Ｄ５のように、トナーをトナー担持ローラ２の外周面上に保持してトナー飛散を防止することが望まれる領域については、トナー飛散が発生しない程度に低い状態でトナーがホッピングするようにすることが望まれる。
【０１００】
ここで、トナー担持ローラ２上のトナーがホッピングする高さは、内側電極３ａや外側電極４ａに印加する電圧値の大きさを変更することで制御可能である。具体的に説明すると、図５〜図７に示したような電圧を印加する場合、Ｖｐｐの値を大きくすれば、互いに隣接する内側電極３ａと外側電極４ａとの間の電位差が大きくなる。電極間距離は一定であるので、これらの電極間に形成されるフレア用電界は、その電位差が大きくなるほど大きいものとなる。そして、フレア用電界が大きくなれば、トナーのホッピング方向すなわちトナー担持ローラ２の外周面法線方向の電界成分も大きくなるので、トナーは高くホッピングすることになる。逆に、Ｖｐｐの値を小さくすると、トナーのホッピング高さは低くなる。このように、内側電圧や外側電圧の値を変更することによりトナーのホッピング高さを制御することができる。
【０１０１】
このように、トナー担持ローラの外周面上では、その回転方向における領域の違いによって、望まれるトナーのホッピング高さが異なる。そのため、トナー担持ローラの回転方向全域にわたってトナーのホッピング高さが一律の場合、例えば、現像領域対向領域Ｄ１において孤立ドットの静電潜像を適切に現像できるようにトナーが高くホッピングするように制御すると、搬送領域Ｄ５においてトナー飛散が発生するし、逆に、搬送領域Ｄ５においてトナー飛散が発生しないようにトナーが低くホッピングするように制御すると、現像領域対向領域Ｄ１では孤立ドットの静電潜像を適切に現像できない。このように、トナー担持ローラの回転方向全域にわたってトナーのホッピング高さが一律の場合、一部の領域で望まれるホッピング高さに制御すると、他の領域でホッピング高さに起因した不具合が発生してしまう。
【０１０２】
なお、ここでいう領域とは、最適なホッピング高さが互いに異なる領域ごとに区分けされるもので、例えば、図３２に示すように、現像領域対向領域Ｄ１、搬送領域Ｄ２、供給領域Ｄ３、規制領域Ｄ４、搬送領域Ｄ５という５つの領域に区分できる。
そして、本変形例１１では、これらの各領域の少なくとも２つの領域間で、フレア用電界の大きさが互いに異なるように、それらの領域に対応する内側電極３ａ及び外側電極４ａの部分に対して個別に給電を行う。具体的には、図３３に示すように、現像領域対向領域Ｄ１と残りの領域Ｄ２〜Ｄ５との間でフレア用電界の大きさが互いに異なるように、それらの領域に対応する内側電極３ａ及び外側電極４ａの部分に対して個別に給電を行う。
【０１０３】
図３４は、本変形例１１における内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成を模式的に示す斜視図である。
本変形例１１における給電構成は、次の点で図８及び図９に示した上記実施形態の給電構成と異なっている。
第１に、外側電極４ａに対する給電部の構成が給電用板バネである点である。第２に、現像領域対向領域Ｄ１と残りの領域Ｄ２〜Ｄ５とで個別の給電用板バネ８Ａ’，８Ｂ’が設けられている点である。第３に、各給電用板バネ８Ａ’，８Ｂ’から外側電極４ａの各対応部分に印加される電圧が互いに電気的に離間するように、トナー担持ローラ２の両端部分で露出した外側電極４ａの各電極部分が互いに離間している点である。
【０１０４】
本変形例１１の給電構成によれば、トナー担持ローラ２上の外側電極４ａの各電極部は、トナー担持ローラ２の回転に伴って現像領域を通過する間は現像領域対向領域Ｄ１に対応した第１給電用板バネ８Ａ’から給電を受け、残りの領域Ｄ２〜Ｄ５を通過する間は第２給電用板バネ８Ｂ’から給電を受ける。そして、本変形例１１においては、現像領域対向領域Ｄ１に対応した給電部である第１給電用板バネ８Ａ’に接続されているパルス電源２５Ｂは、出力電圧を変更可能に構成されたものであり、現像領域用電圧変更手段として機能する。このように構成することで、現像領域対向領域Ｄ１に存在する部分の外側電極４ａに対し、残りの領域Ｄ２〜Ｄ５に存在する部分の外側電極４とは独立して、現像領域対向領域Ｄ１において孤立ドットの静電潜像を適切に現像できるようにトナーを高くホッピングさせ得る強いフレア用電界を形成するための所望の電圧を給電することができる。また、本変形例１１では、残りの領域Ｄ２〜Ｄ５に対応した給電部である第２給電用板バネ８Ｂ’に接続されているパルス電源２５Ｃは、出力電圧を変更可能に構成されたものであり、非現像領域用電圧変更手段として機能する。このように構成することで、残りの領域Ｄ２〜Ｄ５に存在する部分の外側電極４ａに対し、トナー飛散が発生しないようにトナーを低くホッピングさせる弱いフレア用電界を形成するための所望の電圧を給電することができる。なお、パルス電源２５Ｂとパルス電源２５Ｃの少なくとも一方が出力電圧を変更可能に構成されていればよい。
【０１０５】
本変形例１１では、残りの領域Ｄ２〜Ｄ５に存在する部分の外側電極４ａに対して給電される電圧値よりも、現像領域対向領域Ｄ１に存在する部分の外側電極４ａに対して給電される電圧値の方が大きくなるように調整されている。これにより、現像領域対向領域Ｄ１ではトナーを十分高くホッピングさせて孤立ドットを適切に現像し得るような強いフレア電界を形成することと、残りの領域Ｄ２〜Ｄ５ではトナーを低くホッピングさせてトナー飛散を防止し得るような弱いフレア電界を形成することを、両立させることができる。
【０１０６】
次に、本発明者らが行った実験結果について説明する。
この実験では、本変形例１１に係る現像装置を用いて画像形成を行ったときの画像上における孤立ドット再現性とトナー飛散を評価した。トナー飛散は、トナー担持ローラ２の真下に白紙をひき、画像形成時と同じように電圧を印加しながらトナー担持ローラ２を線速１８０［ｍｍ／ｓｅｃ］で１分間回転させ、白紙の汚れ具合で判定したものである。
【０１０７】
この実験で用いる現像装置は、現像領域対向領域Ｄ１に対応する部分の外側電極４ａと残りの領域Ｄ２〜Ｄ５に対応する部分の外側電極４ａとに個別の電圧を印加する本変形例１１に係る現像装置と、全領域Ｄ１〜Ｄ５の外側電極４ａに対して一様な電圧を印加する２つの比較例に係る現像装置である。この実験で用いたトナー担持ローラ２は、直径が３０［ｍｍ］であり、電極幅及び電極ピッチはいずれも４０［μｍ］に設定した。内側電極３ａ及び外側電極４ａにそれぞれ印加される内側電圧及び外側電圧の周波数は１［ｋＨｚ］に設定した。使用したトナーは、平均粒径が５［μｍ］のトナーである。孤立ドット再現性については、トナー担持ローラ２を感光体４９に対して０．３［ｍｍ］のギャップで配置し、感光体４９とトナー担持ローラ２とを現像領域にて同方向かつ等速（線速１８０［ｍｍ／ｓｅｃ］）で回転させて現像を行った。感光体４９の画像部電位は−５０［Ｖ］、非画像部電位は−４００［Ｖ］となるように設定した。現像バイアスは、内側電極３ａと外側電極４ａに印加されるバイアスの平均電位である−２００［Ｖ］である。解像度は６００ｄｐｉである。
下記の表１に、現像領域対向領域Ｄ１に対応する部分の外側電極４ａと残りの領域Ｄ２〜Ｄ５に対応する部分の外側電極４ａとに印加される電圧値と、孤立ドット再現性及びトナー飛散の評価結果を示す。
【表１】
2010164932.tif 000003
【０１０８】
比較例１のように、現像領域対向領域Ｄ１に対応する部分の外側電極４ａと残りの領域Ｄ２〜Ｄ５に対応する部分の外側電極４ａの両方にＶｐｐ＝４００［Ｖ］の電圧を印加した場合、トナー担持ローラ２上のトナーが高くホッピングするため、孤立ドット再現性は良好（○）であったが、無視できないトナー飛散が発生し、トナー飛散の評価は不良（×）であった。
一方、比較例２のように、両方にＶｐｐ＝２００［Ｖ］の電圧を印加した場合、トナー担持ローラ２上のトナーが低くホッピングするため、トナー飛散は良好（○）であったが、孤立ドット再現性は不良（×）であった。
これらの比較例１，２に対し、本変形例１１は、現像領域対向領域Ｄ１ではトナー担持ローラ２上のトナーが高くホッピングするので孤立ドット再現性は良好（○）であった。また、残りの領域Ｄ２〜Ｄ５ではトナー担持ローラ２上のトナーが低くホッピングするのでトナー飛散も良好（○）であった。
【０１０９】
なお、本変形例１１では、残りの領域Ｄ２〜Ｄ５に対応する部分の外側電極４ａにもフレア用電界を形成するために交流電圧を印加しているが、この領域Ｄ２〜Ｄ５でトナーをホッピングさせる必要がない場合には、トナー飛散の防止やトナー搬送性の向上を図るためにトナーがホッピングしないような電圧（例えばＶｐｐ＝０である直流電圧のみ）を印加するようにしてもよい。
【０１１０】
また、本変形例１１では、現像領域対向領域Ｄ１に対応する部分の外側電極４ａに給電する給電部と、残りの領域Ｄ２〜Ｄ５に対応する部分の外側電極４ａに給電する給電部が、いずれも、トナー担持ローラ２の外部に設けられているが、少なくとも一方をトナー担持ローラ２の内部に設けてもよい。
図３５に、両給電部をトナー担持ローラ２の内部に設けた例を示す。この例では、トナー担持ローラ２の軸方向両端部分が中空状に形成されていて、その両端部分に位置する外側電極４ａのトナー担持ローラ内周面側が中空部に露出している。この中空部に露出している外側電極４ａの露出面が被給電部４ｂとなる。そして、トナー担持ローラ２の中空部には、現像領域対向領域Ｄ１に対向する位置に給電部である第１電極板８Ａ’’が固定配置され、残りの領域Ｄ２〜Ｄ５に対応する位置に給電部である第２電極板８Ｂ’’が固定配置されている。この例においては、トナー担持ローラ２上の外側電極４ａの各電極部は、トナー担持ローラ２の回転に伴って現像領域対向領域Ｄ１を通過する間は現像領域対向領域Ｄ１に対応した第１電極板Ａ’’に接触して給電を受け、残りの領域Ｄ２〜Ｄ５を通過する間は第２電極板８Ｂ’’に接触して給電を受ける。
このほか、図３６に示すように、現像領域対向領域Ｄ１に対応する部分の外側電極４ａと、残りの領域Ｄ２〜Ｄ５に対応する部分の外側電極４ａの少なくとも一方を、トナー担持ローラ２のローラ端面まで引き出し、その引き出した部分を被給電部４ｂとしてもよい。
【０１１１】
以上、本実施形態（変形例１を除いた変形例を含む。）によれば、外周面に担持された一成分現像剤であるトナーを現像領域へ搬送するための現像剤担持体としてのトナー担持ローラ２が、第１電極部材としての内側電極３ａと、内側電極３ａよりも外周面側に位置し、その内側電極３ａへ印加される第１電圧である内側電圧とは異なる第２電圧である外側電圧が印加される第２電極部材としての外側電極４ａと、内側電極３ａと外側電極４ａとの間を絶縁するための絶縁層５と、外側電極４ａの外周面側を覆う保護層としての表層６とを有しており、絶縁層５を挟んだ両側には、それぞれ内側電極３ａ及び外側電極４ａ以外の電極部材（内側電圧及び外側電圧とは異なる電圧が印加される電極部材）が隣接しておらず、外側電極４ａの一部分が外周面に露出するように表層６を設け、外側電極４ａの露出部分を外側電圧の被給電部４ｂとして構成している。これにより、トナー担持ローラ２の外周面側に位置する外側電極４ａに対する給電は外周面側から行うことができるので、その外側電極４ａよりも内周側に位置する内側電極３ａに対する給電構成の自由度が、外側電極４ａに対する給電構成によって制限されることが少ない。加えて、外側電極４ａの被給電部４ｂに外側電圧を給電するための第２給電部である給電コロ８や給電ブラシ８’等は、トナー担持ローラ２に対して外周面法線方向外側に配置すればよく、トナー担持ローラ２に対して軸方向外側に配置する必要がなくなる。その結果、トナー担持ローラ２に対して軸方向外側に給電コロ８や給電ブラシ８’等の配置スペースが不要となり、トナー担持ローラ２の軸方向における現像装置１の小型化が可能となる。
【０１１２】
以上、本実施形態（変形例を含む。以下同じ。）によれば、互いに異なる電圧が印加される複数種類の電極部材として内側電極３ａと外側電極４ａとを備え、外周面に担持された現像剤を現像領域へ搬送するための現像剤担持体としてのトナー担持ローラ２において、内側電極３ａ及び外側電極４ａを外周面法線方向で互いに異なる位置に配置し、これらの電極間に絶縁層５を介在させている。これにより、トナー担持ローラ２上に設けられる全種類の電極３ａ，４ａ間が絶縁層５で分断されるため、これらの電極間をつなぐような界面が存在したり、これらの電極間にトナーが介在したりするようなことがない。よって、トナー担持ローラ２上に設けられる電極３ａ，４ａ間で界面やトナーを通じたリークが生じることがない。
また、本実施形態では、最外周側に位置する最外周電極部材としての外側電極４ａがトナー担持ローラ２の外周面に沿って複数に分割された複数の電極部を備えており、その電極部間の電極間領域に対向する位置に、外側電極４ａよりも内周側に位置する内側電極３ａが配置されている。本実施形態によれば、フレア用電界を形成するための電極３ａ，４ａ間でリークが生じないので、強いフレア用電界を安定して形成することができる。
また、本実施形態では、最内周側に位置する最内周電極部材としての内側電極３ａが外側電極４ａにおける複数の電極部間の電極間領域に対向する位置だけでなく当該複数の電極部に対向する位置にも電極部が配置されるように一体化された電極部を有している。これにより、内側電極３ａを簡易な方法で形成することが可能となる。また、内側電極３ａをトナー担持ローラ２の基体として用いることもできるようになる。
また、上記変形例６〜９においては、内側電極３ａ及び外側電極４ａの間で作られる電界のうちトナー担持ローラ２の外周面の外側に形成される外部電界であるフレア用電界が不均等となるように構成されている。このような構成により、上述したように、画像濃度ムラを発生させるようなトナー担持ローラ２上でのトナーの偏在を有効に抑制できる。
特に、上記変形例６のように、外側電極４ａにおける各電極間領域（内側電極対向部）の幅が不均等となるように外側電極４ａを形成することで、外側電極４ａの電極部並び方向（トナー担持ローラ２の表面移動方向）に沿った方向へトナーが偏在することを有効に抑制できる。
このとき、上記変形例６のように、外側電極４ａにおける各電極間領域（内側電極対向部）の幅が隣り合う電極間領域の間で互いに異なるようにすることで、フレア用電界の不均一による高周波のトナー量ムラの周波数が高くなり、このトナー量ムラによる画質への影響を更に軽減できる。
また、上記変形例７のように、外側電極４ａを、電極部となる導電性材料中に電極間領域（内側電極対向部）となる絶縁性粒子４ｃを分散させたものを絶縁層５の外周面側に層状に形成することで、フレア用電界が不均等となる構成を簡易な方法で得ることができる。
このとき、絶縁性粒子４ｃの平均粒径を外側電極層の層厚よりも大きくすれば、フレア電界をより安定して形成することができる。
なお、上記変形例７で説明したように、外側電極４ａを、電極間領域（内側電極対向部）となる絶縁性材料中に電極部となる導電性粒子を分散させた層を絶縁層５の外周面側に形成しても、同様の効果を得ることができる。
また、上記変形例８のように、外側電極４ａを、電極部となる導電性発泡層中の発泡セル内に電極間領域（内側電極対向部）となる絶縁性材料を充填したものとすることで、フレア用電界が不均等となる構成を簡易な方法で得ることができる。
なお、外側電極４ａを、電極間領域（内側電極対向部）となる絶縁性発泡層中の発泡セル内に電極部となる導電性材料を充填しても、同様の効果を得ることができる。
また、上記変形例９のように、導電性ペーストを絶縁層５の外周面側に噴霧して外側電極４ａの電極部を形成することで、フレア用電界が不均等となる構成を簡易な方法で得ることができる。
また、上記変形例１０のように、内側電極３ａの少なくとも一部について、外側電極４ａの電極間領域に対向する内側電極３ａの電極面（外周側の面）が、外側電極４ａに対向する電極面よりも、外周面側に位置するように構成されているので、これらの電極面がトナー担持ローラ２の径方向で同じ位置にある構成と比較して、同程度の強いフレア用電界を維持したまま、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の静電容量を小さくできる。その結果、これらの内側電極３ａ及び外側電極４ａに給電する電源コストを抑制できる。
また、上記変形例１１のように、トナー担持ローラ回転方向における少なくとも２つの領域である現像領域対向領域Ｄ１と残りの領域Ｄ２とでトナー担持ローラ２の外周面外側に形成されるフレア用電界が互いに異なるように、その領域ごとに設けられる各給電部である第１給電用板バネ８Ａ’及び第２給電用板バネ８Ｂ’あるいは第１電極板８Ａ’’及び第２電極板８Ｂ’’から外側電極４ａに対して給電を行うことで、現像像領域対向領域Ｄ１ではトナーを十分高くホッピングさせて孤立ドットを適切に現像し得るような強いフレア電界を形成することと、残りの領域Ｄ２〜Ｄ５ではトナーを低くホッピングさせてトナー飛散を防止し得るような弱いフレア電界を形成することを、両立させることができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１  現像装置
２  トナー担持ローラ
３ａ  内側電極
３ｂ  被給電部
４ａ  外側電極
４ｂ  被給電部
４ｃ  絶縁性粒子
５  絶縁層
６  表層
７  給電ブラシ
８  給電コロ
８’  給電ブラシ
１１  ケーシング
１８  トナー供給ロール
１８’  スポンジローラ
１９  トナー供給スリーブ
２０  マグネットローラ
３０  回収機構
３１  回収板
３２  振動子
３４  回収ローラ
３５  クリーニングブレード
３６  ブラシローラ
３７  フリッカー
３８  吸引ノズル
３９  シール
４０  吸引ポンプ
４１  ダクト
４２  現像前対向電極
４３  現像前回収バイアス電源
４９  感光体
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１４】
【特許文献１】特開２００７−１３３３８８号公報
【特許文献２】特開２００８−１１６５９９号公報
【特許文献３】特公平１−３１６１１号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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