(57)【要約】【課題】フレア現像方式で、トナー担持体の表面電位の変動を抑制して画像の濃度ムラ、地汚れを防止する。【解決手段】  所定方向に並ぶ複数の電極と絶縁性の表面保護層を有するフレアローラ６１と、フレアローラにトナーを供給する供給ローラ６２と、フレアローラの互いに隣り合う電極に所定の周期で時間的に変化する電圧を印加する電源と、フレアローラ上のトナー厚みを規制する規制部材７３とを有し、フレアローラ上でトナーをホッピングさせながら、フレアローラの回転に伴って現像位置まで搬送して現像する現像装置４おいて、現像位置よりも下流、且つ、規制部材よりも上流にフレアローラ表面に当接する導電性当接部材７１を設け、フレアローラの電極に印加される電圧の平均値と同じ平均値を持つ電圧を導電性当接部材に印加する。【選択図】図２
2010044167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に並ぶ複数の電極と、該電極を保護する絶縁性の表面保護層を具備するトナー担持体と、
該トナー担持体の表面にトナーを供給するトナー供給手段と、
該トナー担持体の複数の電極のうち互いに隣り合う電極の間でトナーがホッピングによって繰り返し往復移動するような振動電界を形成するよう、少なくとも一部の電極に所定の周期で時間的に変化する電圧を印加する電極電圧印加手段と、
該トナー担持体の表面上でトナーをホッピングさせながら、該トナー担持体の表面移動に伴って、規制部材によるトナー厚み規制位置を通した後、潜像担持体との対向位置である現像位置まで搬送して該潜像担持体上の潜像に付着させる現像装置において、
上記トナー担持体の表面移動方向に関して上記現像位置よりも下流、且つ、上記規制部材よりも上流で該トナー担持体表面に当接するよう配置される導電性の当接部材と、該当接部材に電圧を印加する当接部材電圧印加手段とを設け、該当接部材電圧印加手段により該当接部材に印加される電圧の平均値と、上記電極電圧印加手段により該トナー担持体の電極に印加される電圧の平均値とが同じであることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、上記電極電圧印加手段により上記トナー担持体の隣り合う電極のうち一方の電極群に印加する電圧と、他方の電極群に印加する電圧とが互いに逆位相の時間的に変化する波形の電圧であり、且つ、上記当接部材電圧印加手段により上記当接部材に印加する電圧が直流電圧であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１の現像装置において、上記電極電圧印加手段により上記トナー担持体の隣り合う電極のうち一方の電極群に印加する電圧が時間的に変化する波形の電圧であり、他方の電極群に印加する電圧が直流電圧であり、且つ、上記当接部材電圧印加手段により上記当接部材に印加する電圧が直流電圧であることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１の現像装置において、上記電極電圧印加手段により上記トナー担持体の隣り合う電極のうち一方の電極群に印加する電圧と、他方の電極群に印加する電圧とが互いに逆位相の時間的に変化する波形の電圧であり、且つ、上記当接部材電圧印加手段により上記当接部材に印加する電圧が時間的に変化する波形の電圧であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４の現像装置において、上記当接部材電圧印加手段により上記当接部材に印加する電圧が、上記電極電圧印加手段により上記一方の電極群、または、他方の電極群の何れかに印加する電圧と同一であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１の現像装置において、上記電極電圧印加手段により上記トナー担持体の隣り合う電極のうち一方の電極群に印加する電圧が時間的に変化する波形の電圧であり、他方の電極群に印加する電圧が直流電圧であり、且つ、上記当接部材電圧印加手段により上記当接部材に印加する電圧が上記一方の電極群に印加する時間的に変化する波形の電圧と同一であることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れかの現像装置において、上記当接部材が不織布であることを特徴とする現像載置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６の何れかの現像装置において、上記当接部材が弾性体であることを特徴とする現像載置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項６の何れかの現像装置において、上記当接部材が発泡体であることを特徴とする現像載置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項６の何れかの現像装置において、上記当接部材がファーブラシであることを特徴とする現像載置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項６の何れかの現像装置において、上記当接部材が円筒ローラであることを特徴とする現像載置。
【請求項１２】
請求項１１の現像装置において、上記円筒ローラが上記トナー担持体にトナーを供給するトナー供給手段としての機能を併せ持つことを特徴とする現像装置。
【請求項１３】
潜像担持体と、該潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
上記現像手段として請求項１乃至１２の何れかの現像装置を採用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３の画像形成装置において、上記現像装置を複数個備え、複数の現像装置にて現像を行い上記潜像担持体上に像を重ねて多色画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１３または１４の画像形成装置において、潜像担持体、帯電手段、クリーニング手段のうちの少なくとも一つと、現像手段とを一体に保持し、本体に脱着可能なプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
潜像担持体、帯電手段、クリーニング手段のうちの少なくとも一つと、現像手段とを一体に保持し、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジにおいて、上記現像手段として請求項１乃至１２の何れかの現像装置を採用することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は現像装置、プロセスカートリッジ、及び、これを用いて画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、現像装置として、現像ローラや磁性キャリアに吸着させたトナーを現像に用いるのではなく、トナー搬送基板等のトナー担持体の表面上でホッピングさせたトナーを現像に用いるものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の現像装置は、周方向に所定のピッチで配設された複数の電極を具備する筒状のトナー担持体を有している。これら電極は、互いに隣り合う２つの電極からなる電極対が繰り返し配設されたものであるが、それぞれの電極対における２つの電極の間には振動電界が形成される。この振動電界により、電極対における一方の電極の上に位置していたトナーが浮上して他方の電極の上に着地したり、他方の電極の上から浮上して一方の電極の上に着地したりする。トナーはこのようにして２つの電極の間でホッピングによる往復移動を繰り返しながら、筒状のトナー担持体の回転に伴って潜像担持体に対向する現像位置まで搬送される。現像位置では、トナー担持体の表面からホッピングして潜像担持体上の近傍まで浮上したトナーが、潜像による電界に引かれて潜像に付着する。この付着により、潜像がトナー像に現像される。このような現像は、フレア現像方式と呼ばれ、ホッピングによってトナー担持体表面との付着力から解放されたトナーを用いることで、低電位現像を実現することができる。例えば、周囲の非画像部との電位差が僅か数十［Ｖ］である静電潜像にトナーを選択的に付着させることも可能である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３３３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記フレア現像方式の現像装置では、電極の保護のためにトナー担持体表面に絶縁性の表面保護層を設けている。また、トナー担持体上のトナーの厚みムラによる画像濃度ムラを防止するために、トナー担持体上におけるトナーの厚みを規制する規制部材を設けている。さらに、トナー担持体にトナーを供給するトナー供給手段に、トナーがトナー供給手段からトナー担持体へ移動するような電界を形成する電圧を印加してトナーの供給効率を向上させるものもある。このような構成で、トナー担持体を回転させると、規制部材とトナー担持体表面保護層との摩擦帯電、ホッピングするトナー自身とトナー担持体表面保護層との摩擦帯電、トナー供給手段とトナー担持体表面保護層との摩擦帯電、および、トナー供給手段に印加する電圧によるトナー担持体表面保護層への電荷注入等により、トナー担持体表面の表面保護層に徐々に電荷が蓄積して、表面電位が大きく変動してしまうことを見出した。トナー担持体の表面電位が大きく変動すると、潜像担持体との対向部で、トナー担持体表面と潜像担持体との電位差が変動し、画像濃度ムラ、地汚れ等を発生させる原因となってしまう。 
【０００６】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、トナー担持体の表面電位の変動を抑制して、画像の濃度ムラ、地汚れを防止することのできるフレア現像方式を採用する現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、所定方向に並ぶ複数の電極と、該電極を保護する絶縁性の表面保護層を具備するトナー担持体と、該トナー担持体の表面にトナーを供給するトナー供給手段と、該トナー担持体の複数の電極のうち互いに隣り合う電極の間でトナーがホッピングによって繰り返し往復移動するような振動電界を形成するよう、少なくとも一部の電極に所定の周期で時間的に変化する電圧を印加する電極電圧印加手段と、該トナー担持体の表面上でトナーをホッピングさせながら、該トナー担持体の表面移動に伴って、規制部材によるトナー厚み規制位置を通した後、潜像担持体との対向位置である現像位置まで搬送して該潜像担持体上の潜像に付着させる現像装置において、上記トナー担持体の表面移動方向に関して上記現像位置よりも下流、且つ、上記規制部材よりも上流で該トナー担持体表面に当接するよう配置される導電性の当接部材と、該当接部材に電圧を印加する当接部材電圧印加手段とを設け、該当接部材電圧印加手段により該当接部材に印加される電圧の平均値と、上記電極電圧印加手段により該トナー担持体の電極に印加される電圧の平均値とが同じである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の現像装置において、上記電極電圧印加手段により上記トナー担持体の隣り合う電極のうち一方の電極群に印加する電圧と、他方の電極群に印加する電圧とが互いに逆位相の時間的に変化する波形の電圧であり、且つ、上記当接部材電圧印加手段により上記当接部材に印加する電圧が直流電圧である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１の現像装置において、上記電極電圧印加手段により上記トナー担持体の隣り合う電極のうち一方の電極群に印加する電圧が時間的に変化する波形の電圧であり、他方の電極群に印加する電圧が直流電圧であり、且つ、上記当接部材電圧印加手段により上記当接部材に印加する電圧が直流電圧であ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１の現像装置において、上記電極電圧印加手段により上記トナー担持体の隣り合う電極のうち一方の電極群に印加する電圧と、他方の電極群に印加する電圧とが互いに逆位相の時間的に変化する波形の電圧であり、且つ、上記当接部材電圧印加手段により上記当接部材に印加する電圧が時間的に変化する波形の電圧であ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の現像装置において、上記当接部材電圧印加手段により上記当接部材に印加する電圧が、上記電極電圧印加手段により上記一方の電極群、または、他方の電極群の何れかに印加する電圧と同一であ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１の現像装置において、上記電極電圧印加手段により上記トナー担持体の隣り合う電極のうち一方の電極群に印加する電圧が時間的に変化する波形の電圧であり、他方の電極群に印加する電圧が直流電圧であり、且つ、上記当接部材電圧印加手段により上記当接部材に印加する電圧が上記一方の電極群に印加する時間的に変化する波形の電圧と同一であ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１乃至請求項６の何れかの現像装置において、上記当接部材が不織布である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１乃至請求項６の何れかの現像装置において、上記当接部材が弾性体である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１乃至請求項６の何れかの現像装置において、上記当接部材が発泡体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１乃至請求項６の何れかの現像装置において、上記当接部材がファーブラシである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１乃至請求項６の何れかの現像装置において、上記当接部材が円筒ローラ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１１の現像装置において、上記円筒ローラが上記トナー担持体にトナーを供給するトナー供給手段としての機能を併せ持つことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、上記現像手段として請求項１乃至１２の何れかの現像装置を採用す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１３の画像形成装置において、上記現像装置を複数個備え、複数の現像装置にて現像を行い上記潜像担持体上に像を重ねて多色画像を形成することを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１３または１４の画像形成装置において、潜像担持体、帯電手段、クリーニング手段のうちの少なくとも一つと、現像手段とを一体に保持し、本体に脱着可能なプロセスカートリッジを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、潜像担持体、帯電手段、クリーニング手段のうちの少なくとも一つと、現像手段とを一体に保持し、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジにおいて、上記現像手段として請求項１乃至１２の何れかの現像装置を採用することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明においては、トナー担持体の電極に印加される電圧の平均値と同じ平均値の電圧を印加した導電性の当接部材をトナー担持体表面に接触させることにより、トナー担持体の表面電位を一定になるよう維持することができる。なお、トナー担持体の電極に印加される電圧の平均値と異なる平均値の電圧を導電性の当接部材に印加すると、トナー担持体の絶縁性の表面保護層に平均値の差分の電荷が蓄積してから表面電位が一定となるため、トナー担持体の表面電位は変動してしまう。
【発明の効果】
【０００９】
以上、本発明によれば、トナー担持体の表面電位の変動を抑制して、画像の濃度ムラ、地汚れを防止することのできるフレア現像方式を採用する現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置に適用した一実施形態について説明する。  まず、本実施形態に係る画像形成装置の構成及び動作について説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、複数の現像装置を有し、潜像担持体としてのベルト状の感光体１上に各色のトナー像を重ねて多色画像を形成する画像形成装置である。ベルト状の感光体１は、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとる縦長の姿勢で複数のローラに張架しながら、図示しない駆動部により図中時計回り方向に回転駆動される。この感光体１における図中左側の張架面（以下、左側張架面という）はほぼ鉛直方向に延在する姿勢になっている。
【００１１】
感光体１の左側張架面の図中左側方には、感光体１と対向するよう、複数色、例えばマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の画像をそれぞれ形成する複数の画像形成手段として４つのプロセスユニット６Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋが鉛直方向に並ぶように配設されている。これら４つのプロセスユニット６Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋは、それぞれ、現像装置４Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋと、感光体１を一様帯電せしめる帯電装置２Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋと、図示しない除電器とを１つのユニットとして図示しない共通の保持体に保持している。そして、画像形成装置の筺体に対して現像装置４Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ、帯電装置２Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋ及び除電器がそれぞれ一体的にプロセスユニット６Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋとして着脱され、ユーザーによる交換が可能となっている。
【００１２】
また、プロセスユニット６Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋの、帯電装置２Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋと現像装置４Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋとの間には、図示しない光書込装置による各色の露光ビーム３Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋが照射される露光部が設けられている。さらに、図示しない転写手段と、クリーニング手段、給紙装置、定着装置などを備えている。
【００１３】
感光体１は図１中矢印方向に回転駆動され、マゼンタのプロセスユニット６Ｍでマゼンタの帯電装置２Ｍにより一様に帯電されて、次いで図示しない光書込装置によりマゼンタの画像データで変調された露光ビーム３Ｍによって露光されることで静電潜像が形成される。この静電潜像がマゼンタの現像装置４Ｍにより現像されてマゼンタのトナー像となる。その後、感光体１は図示しない除電器により除電されて次のシアンの画像形成に備える。
次いで感光体１は、シアンのプロセスユニット６Ｃで、シアンの帯電装置２Ｃにより一様に帯電されて、次いで図示しない光書込装置によりシアンの画像データで変調された露光ビーム３Ｃによって露光されることで静電潜像が形成される。この静電潜像がシアンの現像装置４Ｃにより現像されて上記マゼンタのトナー像と重なるシアンのトナー像となる。その後、感光体１は図示しない除電器により除電されて次の色の画像形成に備える。
さらに感光体１は、イエローのプロセスユニット６Ｙで、イエローの帯電装置２Ｙにより一様に帯電されて、次いで図示しない光書込装置によりイエローの画像データで変調された露光ビーム３Ｙによって露光されることで静電潜像が形成される。この静電潜像がイエローの現像装置４Ｙにより現像されて上記マゼンタのトナー像及び上記シアンのトナー像と重なるイエローのトナー像となる。その後、感光体１は図示しない除電器により除電されて次の色の画像形成に備える。
最後に感光体１は、ブラックのプロセスユニット６Ｋで、ブラックの帯電装置２Ｋにより一様に帯電されて、次いで図示しない光書込装置によりブラックの画像データで変調された露光ビーム３Ｋによって露光されることで静電潜像が形成される。この静電潜像がブラックの現像装置４Ｋにより現像されて、上記マゼンタのトナー像、上記シアンのトナー像及び上記イエローのトナー像と重なるブラックのトナー像となることでフルカラー画像が形成される。
【００１４】
一方、給紙装置（不図示）から記録紙等の記録媒体が給送され、この記録媒体は転写バイアスが印加される転写手段としての転写ローラにより感光体１上のフルカラー画像が転写される。フルカラー画像が転写された記録媒体は、定着装置（不図示）によりフルカラー画像が定着され、外部へ排出される。感光体１は、フルカラー画像転写後にクリーニング手段（不図示）により残留トナー等が除去される。
【００１５】
このような構成の画像形成装置では、同一の感光体１上に４色の書き込みを行うので、通常の４連タンデム方式と比較すると、原理的に位置ズレがほとんど発生せず、感光体１上で色重ねができて位置ズレのない高画質のフルカラー画像を得ることができる。
【００１６】
次に、本実施形態の画像形成装置に採用される現像装置について説明する。なお、現像装置４Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋは、収容されるトナーが異なる以外は、同じ構成、動作であるので、以下添え字Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋを省略して説明を行う。
【００１７】
図２は、現像装置４の概略構成図である。この現像装置４のトナー担持体は、複数の電極を備え、互いに隣り合う電極間に形成される電界によってトナーをホッピングさせた状態で担持し、回転駆動による表面移動によってトナーを感光体１との対向部である現像位置に搬送して現像させる、いわゆるフレア現像方式を採用するものである。このフレア現像方式の現像に用いられる筒状のトナー担持体を、以下、フレアローラという。
【００１８】
現像装置４は、感光体１に供給するトナーを収容するトナー収容部を形成するケーシング７０と、ケーシング７０の開口部で感光体１と対向するトナー担持体であるフレアローラ６１と、トナー収容部内のトナーをフレアローラ６１に供給するトナー供給手段である供給ローラ６２と、トナー収容部内のトナーを攪拌しながら供給ローラ６２へトナーを汲み上げるパドル６４とを備えている。フレアローラ６１、供給ローラ６２及びパドル６４は不図示の回転駆動機構によって回転されるようになっている。また、現像位置に対してフレアローラ６１のトナー搬送方向上流側には、フレアローラ６１上のトナー量を規制するブレード状の規制部材６３を備えている。また、現像位置に対してフレアローラ６１のトナー搬送方向下流側のケーシング７０入口には、ケーシング７０内のトナーの漏出しを抑制するトナー漏出し防止部材６５を備えている。
【００１９】
この現像装置６４では、トナー収容部に収容されているトナーは、パドル６４の回転により供給ローラ６２に運ばれ、供給ローラ６２の回転によりフレアローラ６１に供給される。フレアローラ６１へのトナーの供給効率を向上させるためには、供給ローラ６２に供給電圧を印加することが好ましい。フレアローラ６１への供給時にトナーは摩擦帯電し、後述するようにホッピングさせた状態で担持される。その後、トナーはフレアローラ６１の回転とともに運ばれ、規制部材６３で付着量が規制される。規制部材６３は絶縁性のゴムブレードでフレアローラ６１に当接されており、規制部材６３とフレアローラ６１との当接部を通過するときに、フレアローラ６１や規制部材６３とトナーとの摩擦によってトナーはさらに帯電される。付着量を規制されたトナーはホッピングしながら均一に再配置されつつ、現像位置に搬送され、感光体１上の静電潜像を非接触で現像する。
【００２０】
一方、現像に寄与しなかった不要なトナーはトナー漏れ防止部材６５との当接領域を通過して、回収ローラ６２との対向領域へ運ばれてくる。フレアローラ６１上のトナーはホッピングしているため、フレアローラ６１とトナーの付着力は非常に低く、供給ローラ６２をフレアローラ６１とカウンタ方向に回転させていることにより、容易に回収される。そして供給ローラ６２との対向領域では、再び新しいトナーがフレアローラ６１に供給される。これを繰り返すことによって、フレアローラ６１上には常に一定量のトナーがホッピングしている状態が形成される。
【００２１】
なお、規制部材６３としてはブレード状のものに限らず、ローラ状の部材をフレアローラ６１に当接させても良い。なお、この現像装置４では、供給ローラ６２が現像位置通過後のフレアローラ６１からトナーを回収する回収手段としての機能も兼ねている。もちろん、供給ローラ６２が回収手段を兼ねず、回収手段を別途設けても良い。
【００２２】
ここで、フレア現像方式について詳しく説明する。
図３は、フレアローラ６１の概略構成を示す斜視図である。このフレアローラ６１は、ローラ部の周面上において、ローラ軸線方向に延在しつつローラ周方向に所定のピッチで並ぶ複数の電極６６を有している。より詳しく説明すると、これら複数の電極６６は、２相のＡ相電極６６ａと、Ｂ相電極６６ｂとがローラ周方向に交互に並べられたものである。図４は、フレアローラ６１の電極部の平面展開図である。
【００２３】
図３、４に示すように、フレアローラ６１のローラ部における軸線方向の一端部には、Ａ相共通電極６７ａがローラ部の全周に渡って延在するように設けられており、これには複数のＡ相電極６６ａの一端部がそれぞれ接続されている。また、ローラ部における軸線方向の他端部には、Ｂ相共通電極６７ｂがローラ部の全周に渡って延在するように設けられており、これには複数のＢ相電極６６ｂの他端部がそれぞれ接続されている。
【００２４】
図５は、フレアローラ６１の電極部の周方向断面拡大図である。便宜上、図３、４には示していないが、支持基板上６９に複数のＡ相電極６６ａ、Ｂ相電極６６ｂが所定の間隔で配置され、その上に無機又は有機の絶縁性材料で形成した表面保護層６８が積層されており、この表面保護層６８によって電極６６とトナーとの接触が回避される。なお、図５において、各Ａ相電極６６ａ、各Ｂ相電極６６ｂから伸びる線はそれぞれの電極に電圧を印加するための導電線を表しており、各導電線の重なる部分のうち黒丸で示した部分だけが電気的に接続されており、他の部分は電気的に絶縁状態である。各Ａ相電極６６ａ、各Ｂ相電極６６ｂには、本体側にも受けられたフレアローラ用電源２４であるＡ相フレアローラ用電源２４ａ、Ｂ相フレアローラ用電源２４ｂから、それぞれ２相の異なる電圧が印加される。
【００２５】
フレアローラ６１の回転に伴ってその回転軌道上を無端移動するＡ相共通電極６７ａには、ケーシング７０に固定された不図示のＡ相ブラシ接点部材が摺擦する。そして、図３や図５に示されるＡ相フレアローラ用電源２４ａから出力されるＡ相パルス電圧が、このＡ相ブラシ接点部材とＡ相共通電極６７ａとを介して、各Ａ相電極６６ａに印加される。また、フレアローラ６１の回転に伴ってその回転軌道上を無端移動するＢ相共通電極６７ｂには、ケーシングに固定された図示しないＢ相ブラシ接点部材が摺擦する。そして、Ｂ相フレアローラ用電源２４ｂから出力されるＢ相パルス電圧が、このＢ相ブラシ接点部材とＢ相共通電極６７ｂとを介して、各Ｂ相電極６６ｂに印加される。
【００２６】
なお、以下、Ａ相パルス電圧が印加される複数のＡ相電極６６ａの集合をＡ相電極群６６Ａという。また、Ｂ相パルス電圧が印加される複数のＢ相電極６６ｂの集合をＢ相電極群６６Ｂという。Ａ相電極６６ａとＢ相電極６６ｂとは交互に配設されているため、複数のＡ相電極６６ａはローラ周方向における所定位置からの並び順が何れも、奇数番目又は偶数番目となる。また、複数のＢ相電極６６ｂの並び順は、Ａ相電極６６ａの並び順が奇数番目である場合には偶数番目、Ａ相電極６６ａの並び順が偶数番目である場合には偶数番目となる。
【００２７】
図６（ｂ）は、Ａ相電極群６６ＡにＡ相フレアローラ用電源２４ａから、Ｂ相電極群６６ＢにＢ相フレアローラ用電源２４ｂよりそれぞれ印加される２相の異なる電圧の一例である。Ａ相電極群６６Ａには、例えば図６（ｂ）に示すような所定周期で立ち上がりと立ち下がりとを繰り返す矩形波状のＡ相パルス電圧Ｖａが印加される。これに対し、Ｂ相電極群６６Ｂには、立ち上がりや立ち下がりの位相がＡ相パルス電圧Ｖｂと逆位相になる矩形波状のＢ相パルス電圧Ｖｂが印加される。それぞれのパルス電圧の周期Ｔ、周波数ｆ（ｆ＝１／Ｔ）、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐ、及び振幅中心電位Ｖｃは同じである。このようなパルス電圧が印加されると、フレアローラ６１上のトナーは、Ａ相電極６６ａの真上から浮上して放物線を描くようにして隣のＢ相電極６６ｂの真上に着地したり、Ｂ相電極６６ｂの真上から浮上して放物線を描くようにして隣のＡ相電極６６ａ上に逆戻りしたりするという、ホッピングによる往復移動を繰り返す。
このように、フレアローラ用電源２４（２４ａ、２４ｂ）は、複数の電極（Ａ相電極６６ａ、Ｂ相電極６６ｂ）間の電界が時間的に変化するように電圧を印加する電極電圧印加手段である。
【００２８】
このようにしてホッピングによる往復移動を繰り返しているトナーは、上述したように、フレアローラ６１の回転駆動によって現像位置まで搬送される。そして、現像位置にて、その放物線状のホッピング軌跡の頂点付近で感光体１の静電潜像の近傍に至ったトナーは、静電潜像の静電気力によって引かれながらホッピング軌跡から外れて、静電潜像に付着する。これに対し、放物線状のホッピング軌跡の頂点付近で感光体１の地肌部（一様帯電部）の近傍に至ったトナーは、ホッピング軌跡から外れることなく下降して、フレアローラ６１の表面に着地する。
【００２９】
かかる構成においては、ホッピングによってフレアローラ６１との吸着力が解かれた状態のトナーを現像に用いることで、従来の一成分現像方式や二成分現像方式では実現が望めなかったほどの低電位現像を実現することができる。
【００３０】
フレアローラ６１の構造について図５に基づき説明する。
支持基板６９としては、ガラス基材、樹脂基材、セラミックス基材等の絶縁性材料からなる基材を例示することができる。また、ステンレスなどの導電性材料からなる基板にＳｉＯ２等の絶縁膜を成膜したもの、ポリイミドフィルムなどのフレキシブルに変形可能な材料からなる基材などを用いてもよい。
【００３１】
電極６６（Ａ相電極６６ａ、Ｂ相電極６６ｂ）は、支持基板６９上に、Ａｌ、Ｎｉ−Ｃｒ等の導電性材料を０．１〜１０μｍ厚、好ましくは０．５〜２．０μｍで成膜し、これをフォトリソ技術等で所要の電極形状にパターニングして形成している。
【００３２】
表面保護層６８は、例えばＳｉＯ２、ＢａＴｉＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＯ４、ＳｉＯＮ、ＢＮ、ＴｉＮ、Ｔａ２Ｏ５などの材料を成膜したものを例示することができる。また、ＳｉＯ２等の上にポリカーボネイトなどの有機材料をコートしても良い。ジルコニア、あるいは二成分現像剤のキャリアのコート材料として一般的に使われる材料、例えばシリコーン系樹脂を選択することもできる。表面保護層６８は、絶縁性、耐久性、フレアローラ自体の製法、及び使用するトナーとの帯電列との関係から適宜選択される。
【００３３】
次に、フレアローラ６１の電極６６の電極幅Ｌと電極間隔Ｒ、および、表面保護層６８の厚さについて説明する。フレアローラ６１における電極幅Ｌと電極間隔Ｒはトナーのホッピング効率に大きく影響する。なお電極ピッチＰは、Ｐ＝Ｒ＋Ｌで表される。
【００３４】
電極と電極の間にあるトナーはほぼ水平方向の電界により、基板上を隣接する電極位置まで移動する。これに対して、電極上に乗っているトナーは、少なくとも垂直方向の成分も持った初速が与えられることから、多くは基板上から離れて飛翔する。特に、電極端面付近にあるトナーは、隣接電極を飛び越えて移動するため、電極幅Ｌが広い場合には、その電極上に乗っているトナーの数が多くなり、移動距離の大きいトナーが増える。ただし、電極幅Ｌが広すぎると、電極中央付近の電界強度が低下するためにトナーが電極に付着し、ホッピング効率が低下することになる。そこで、本発明者らは鋭意研究した結果、低電圧で効率よくトナーをホッピングさせるための適正な電極幅があることを見出した。
【００３５】
また、電極間隔Ｒは、距離と印加電圧の関係から電極間の電界強度を決定し、間隔Ｒが狭い程電界強度は当然強く、ホッピングの初速が得られやすい。しかし、電極から電極へ移動するようなトナーについては、一回の移動距離が短くなり、駆動周波数を高くしないとホッピングしている時間が短くなり、着地している時間が長くなる。これについても、本発明者らは鋭意研究した結果、低電圧で効率よくトナーを搬送、ホッピングするための適正な電極間隔があることを見出した。
【００３６】
さらに、電極表面を覆う表面保護層６８の厚さも電極表面の電界強度に影響を与え、特に垂直方向成分の電気力線への影響が大きく、ホッピングの効率を決定することをも見出した。
【００３７】
すなわち、フレアローラ６１の電極幅Ｌ、電極間隔Ｒ、表面保護層６８の厚さの関係を適正に設定することによって、低電圧で効率的なホッピングを行うことができる。そこで本実施形態では、電極幅Ｌはトナー平均粒径の１倍以上２０倍以下とし、かつ、電極間隔Ｒもトナー平均粒径の１倍以上２０倍以下としている。また、表面保護層６８の厚さは、０．５〜１０［μｍ］、好ましくは０．５〜３［μｍ］としている。
【００３８】
また、 本実施形態の画像形成装置でフレアローラ６１を使用する際、大きさとしては少なくともＡ４縦幅２１ｃｍ、または横幅３０ｃｍ以上の長尺、大面積に電極６６を形成したファインパターンの実用が必要になってくる。そこで、フレアローラ６１の製法についていくつかの例を説明する。
【００３９】
まず、フレキシブルな電極パターンを形成し、それを支持ドラムに巻きつけてフレアローラ６１を形成する場合について説明する。フレキシブルなファインピッチ薄層電極を有する基板の一例としては、ポリイミドのベースフィルム（厚さ２０〜１００μｍ）を基材（支持基板６９）として、その上に蒸着法によって０．１〜０．３μｍのＣｕ、Ａｌ、Ｎｉ-Ｃｒ等を成膜する。幅３０〜６０ｃｍであれば、ロール・トゥ・ロールの装置で製造可能であり、量産性が非常に高まる。共通バスラインは同時に幅１〜５ｍｍ程度の電極を形成する。
【００４０】
蒸着法の具体的手段としては、スパッタ法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、イオンビーム法、等の方法が可能である。例えば、スパッタ法で電極を形成する場合において、ポリイミドとの密着性を向上させるため、Ｃｒ膜を介在させても良いし、プラズマ処理やプライマー処理によっても密着性を向上させることができる。
【００４１】
また、蒸着法以外の工法としては、電着法によっても薄層電極を形成することができる。この場合は、前記ポリイミドの基材上に、まず、無電解メッキによって電極を形成する。塩化Ｓｎ、塩化Ｐｄ、塩化Ｎｉに順次浸漬して下地電極を形成した後、Ｎｉ電解液中で電解メッキを行ってＮｉ膜１〜３μｍをロール・トゥ・ロールで製造することが可能である。
【００４２】
そして、これらの薄膜電極にレジスト塗布、パタンニング、エッチングで電極６６を形成する。この場合、０．１〜３μｍ厚さの薄層電極であれば、フォトリソ、エッチング処理によって５μｍ〜数１０μｍ幅、又は間隔のファインパターン電極を精度良く形成することができる。
【００４３】
次いで、表面保護層６８としてＳｉＯ２、ＢａＴｉＯ２、ＴｉＯ２等を、厚さ０．５〜２μｍをスパッタ等により形成する。或いは、表面保護層６８としてＰＩ（ポリイミド）を厚さ２〜５μｍにロールコータ、その他コーティング装置により塗布し、ベークして仕上げる。ＰＩのままで支障を生じるときには、更に最表面にＳｉＯ２ 、その他無機膜を０．１〜０．５μｍの厚みにスパッタ等で形成すればよい。また、ＳｉＯ２等の上にポリカなどの有機材料をコートしても良い。ジルコニア、あるいは二成分現像剤のキャリアのコート材料として一般的に使われる材料、例えばシリコーン系樹脂を選択することもできる。
【００４４】
このようなフレキシブル基板を構成することによって、円筒形状のドラムに貼り付けたり、或いは、部分的に曲面形状にしたりすることが容易に行える。
【００４５】
また、別の例としては、ポリイミドのベースフィルム（厚さ２０〜１００μｍ）を基材（支持基板６９）として、その上に電極材料として、厚さ１０〜２０μｍのＣｕ、ＳＵＳ等を使用することも可能である。この場合は、逆に金属材の上にポリイミドをロールコータにて２０〜１００μｍ塗布してベークする。その後、金属材をフォトリソ、エッチング処理によって電極６６の形状にパターン化し、その電極６６面上に表面保護層６８としてポリイミドをコーティング、金属材電極の厚さ１０〜２０μｍに応じた凹凸がある場合は平坦化して完成する。
【００４６】
例えば、粘度５０〜１０，０００ｃｐｓ、より好ましくは１００〜３００ｃｐｓのポリイミド系材料、ポリウレタン系材料をスピンコートして放置することによって、材料の表面張力によって基板の凹凸がスムージングされ、搬送部材最表面が平坦化される。
【００４７】
さらに、フレキシブル基板の強度を上げた更に他の例としては、基材（支持基板６９）として厚さ２０〜３０μｍのＳＵＳ、Ａｌ材等を用いて、その表面に絶縁層（電極と基材との間の絶縁）として５μｍ程度の希釈したポリイミド材をロールコータによりコーティングする。そして、このポリイミドを例えば１５０℃−３０分のプリベーク、３５０℃−６０分のポストベークして薄層ポリイミド膜を形成して支持基板６９とする。
【００４８】
その後、密着性向上のプラズマ処理やプライマー処理を施した後、薄層電極層としてＮｉ-Ｃｒを０．１〜０．２μｍの厚みに蒸着し、フォトリソ、エッチングによって前記数１０μｍのファインパターンの電極６６を形成する。さらに、表面に前記ＳｉＯ２、ＢａＴｉＯ２、ＴｉＯ２等の表面保護層６８を０．５〜１μｍ程度の厚みにスパッタにより形成することで、フレキシブル搬送部材を得ることができる。また、ＳｉＯ２等の上にポリカなどの有機材料をコートしても良い。ジルコニア、あるいは二成分現像剤のキャリアのコート材料として一般的に使われる材料、例えばシリコーン系樹脂を選択することもできる。
【００４９】
フレアローラ６１の別の製法としては、はじめから円筒ドラムに対して電極をパターニング及び表面保護層６８を形成する方法もある。一例として図７に示すような工法が挙げられる。この実施形態では図７の工程ａ〜ｅによりパターン電極を形成する。図７はフレアローラ表面を、回転軸に沿った方向に見たときの図である。工程ａではローラの表面を外周旋削によって平滑に仕上げる。工程ｂでは溝のピッチが１００μｍ、溝幅が６０μｍとなるように溝切削を行う。工程ｃでは無電解ニッケルメッキを施し、工程ｄでは外周を旋削して不要な導体膜を取り除く。この時点で電極が溝部分に形成される。工程ｅでは、シリコーン系樹脂でコーティングすることでローラ表面を平滑にし、同時に表面保護層６８とした。なお、このときの表面保護層６８の厚みは約５μｍ、体積抵抗率約１０10Ω・cmとした。 
【００５０】
また、フレアローラ６１の別の製法としては、導電インクを用いたスクリーン印刷、インクジェットによるプリント、メッキ加工した電極の非電極部をレーザ加工で除去する等の製法も挙げられる。フレアローラ６１の電極パターンおよび表面保護層６８の作成方法は上述の方法に限定されるものではなく、電極材料としては銀、銅などを使用しても良い。 
【００５１】
このようなフレア現像方式の現像装置を用いた色重ねシステムは、フレアローラ６１と感光体１とが非接触で、かつ現像位置で交番電界がかかっていないため、次の色の現像工程が、感光体１上に一度形成されたトナー像に対しては機械的にも電界的にも影響を与えないので、スキャベンジや混色などの問題が無く、高画質な作像プロセスを長期的に渡り安定して行うことができる。 
【００５２】
さて、このような構成のフレア現像方式の現像装置４においては、経時でフレアローラ６１の絶縁性の表面保護層６８に徐々に電荷が蓄積して、表面電位が大きく変動してしまい、フレアローラ６１表面と感光体１との電位差が変動し、濃度ムラ、地汚れ等を発生さてしまう。本発明者らはこのメカニズムを鋭意研究した結果、フレアローラ６１の表面電位の変動要因として以下のものがあることを発見した。
【００５３】
１．コンデンサーモデルによる電荷の蓄積（図１１、図１２参照）
トナーの介在をなくし、供給ローラ６２とフレアローラ６１の影響のみを抽出するために、供給ローラ６２とフレアローラ６１のみを空回転させ、フレアローラ６１の表面電位の時間推移を測定した。なお、フレアローラ６１へのトナーの供給効率を向上させるために、フレアローラ６１と供給ローラ６２との間に電位差Ｖｐを設けるよう、供給ローラ６２に供給電圧を印加している。図１１に、フレアローラ６１表面電位の時間推移の測定結果を示す。図１１に示すように、供給ローラ６２とフレアローラ６１の表面電位の電位差Ｖｐがなくなるまでフレアローラ６１の表面保護層６８に電荷が蓄積し、電位が飽和する。この挙動は、図１２に示したＲＣ直列回路のコンデンサーに蓄積される電荷が生み出すコンデンサーの表面電位に他ならない。供給ローラ６２に印加する供給電圧、フレアローラ６１に印加する電圧の電源をオフにして放置すれば電荷は徐々に失われるが、表面保護層６８は電極間の絶縁性を出すために抵抗が高いため、いったん蓄えた電荷をなかなか自然にはリークしない。したがって、除電機能を設けずにシステムを成立させるのは難しいと考えられる。
【００５４】
２．フレアローラと供給ローラの摩擦帯電（図１３参照）
供給ローラ６２とフレアローラ６１表面電位の影響のうち、上記１．よりさらに、供給ローラ６２に印加する供給電圧、フレアローラ６１に印加する電圧の影響を取り除き、両者の摩擦帯電特性のみを調べる。すなわち、供給電圧、フレアローラ６１に印加する２相の電圧をすべてグランド接続して、同様にフレアローラ表面電位の時間推移を測定した。図１３に、フレアローラ６１表面電位の時間推移の測定結果を示す。図１３に示すように、フレアローラ６１と供給ローラ６２の摩擦帯電のみでフレアローラが−４０Ｖ程度帯電することが分かった。この−４０Ｖという値や収束速度は、供給ローラ６２とフレアローラ６１の表面保護層６８材料の帯電系列との関係や、供給ローラ６２の食い込み量なども影響する。
【００５５】
３．トナーのマイナス電荷を打ち消す電荷の誘起（図１４参照）
供給ローラ６２から供給されたマイナス帯電トナーがフレアローラ６１上でホッピングしていると、逆チャージのプラス電荷がフレアローラ６１の表面保護層６８に誘起され、トナーを除去した後のフレアローラ６１表面電位を測定すると、プラス側の表面電位を持つ。トナーの帯電量が高いほど、この値は顕著となる。
【００５６】
ここで、上記１．コンデンサーモデルによる電荷の蓄積だけならば、トナーの供給、回収を機械的な掻き取りのみに頼るようにして、フレアローラ６１と供給ローラ６２との間に電位差Ｖｐを設けなければ、表面電位の変動は避けることができる。しかし、２．フレアローラと供給ローラの摩擦帯電と、３．トナーのマイナス電荷を打ち消す電荷の誘起とで、表面保護層６８が帯電してしまう。さらに、フレアローラ６１に当接している規制部材６３と表面保護層６８との摩擦帯電により、表面保護層６８が帯電してしまう。このようにして徐々に表面保護層６８が帯電することにより、フレアローラの表面電位が大きく変動してしまう。
【００５７】
本実施形態の現像装置４では、上記フレアローラ６１の表面電位の変動を抑制するために、現像位置よりも下流で、規制部材６３よりも上流に導電性当接部材７１を設ける。この導電性当接部材７１は、薄板状に形成された発泡部材であり、フレアローラ６１に対して弾性的に当接する。そして、フレアローラ用電源２４であるＡ相フレアローラ用電源２４ａ、Ｂ相フレアローラ用電源２４ｂより、フレアローラ６１の電極６６であるＡ相電極群６６Ａ、Ｂ相電極群６６Ｂにそれぞれ印加される電圧の平均値と等しい平均値をもつ電圧を、当接部材電圧印加手段としての当接部材用電源（不図示）より導電性当接部材７１に印加する。以下、実施例、比較例に基づき具体的に説明する。
【００５８】
＜実施例１＞
図２の現像装置４で、トナーをホッピングさせるために、Ａ相フレアローラ用電源２４ａ、Ｂ相フレアローラ用電源２４ｂからそれぞれＡ相電極群６６Ａ、Ｂ相電極群６６Ｂに印加される電圧としては、上述の図６（ｂ）に示すような逆位相の矩形波電圧を用いた。具体的には、Ａ相電極群６６Ａ及びＢ相電極群６６Ｂとも、平均値Ｖｏが−２００Ｖ、周波数fが１ｋＨｚ、ピークツーピーク電圧Ｖｐｐが３００Ｖ、Ｄｕｔｙが５０％の矩形波電圧である。なお、供給ローラ６２には、フレアローラ６１へのトナーの供給効率を向上させるために、フレアローラ６１と供給ローラ６２との間に電位差Ｖｐ＋２５０を設けるような供給電圧を印加している。導電性当接部材７１には、当接部材用電源（不図示）から、ＤＣ電圧としてＶｏ−２００Ｖを印加した。フレアローラ６１のＡ相電極群６６Ａ及びＢ相電極群６６Ｂに印加する電圧の平均値Ｖａｖｅは、このようにＤｕｔｙが５０％の場合、矩形波電圧のオフセット電圧Ｖｏに一致する。よって、フレアローラ６１のＡ相電極群６６Ａ及びＢ相電極群６６Ｂに印加する電圧の平均値Ｖａｖｅは−２００Ｖであり、導電性当接部材７１に印加されるＤＣ電圧−２００Ｖは同じ平均値を持つ。一方、矩形波電圧のＤｕｔｙが５０％でない等、フレアローラ６１に印加する電圧の平均値Ｖａｖｅとオフセット電圧Ｖｏに一致しない場合には、そのＤｕｔｙ等に応じてフレアローラ６１に印加する電圧の平均値ＶａｖｅとなるＤＣ電圧を導電性当接部材７１に印加する。
【００５９】
上記条件のように、フレアローラ６１に印加する電圧の平均値と導電性当接部材７１に印加する電圧とを同電位とすることによって、フレアローラ６１を連続回転させても、フレアローラ表面電位を常に一定に維持することができた。また、フレアローラ６１を連続回転させても、規制部材６３による層厚規制後のトナー付着量と帯電量は一定であった。さらに、フレアローラ６１のクラウド電位の時間変化を測定したものを図８に示す。なお、クラウド電位とは、フレアローラ６１の上にトナーを付着させ、かつ、フレアローラ６１に電圧を印加してホッピングしてクラウド状になっているトナーを担持した状態で、トナーを含めた表面電位を測定したものであり、実際の現像特性をあらわす電位であるといえる。図８に示すように、導電性当接部材７１に実施例１の条件で電圧を印加することにより、フレアローラ６１のクラウド電位は一定となる。クラウド電位が一定であると、感光体１上の潜像電位との電位差が一定に保たれるので、画像濃度は安定しており地汚れも発生せず、良好な画像形成を行うことができた。 なお、図８でフレアローラ回転開始２秒程度までの極初期のクラウド電位の変化は、実験上トナーをフレアローラ６１に担持させるまでの間であり、実際の画像形成時には問題にならない。
【００６０】
＜比較例＞
図２の現像装置４で、トナーをホッピングさせるためにフレアローラ６１に印加する電圧は、実施例１と同じである。導電性当接部材７１に、ＤＣ電圧としてＶｏ−４００Ｖを印加した。このように、フレアローラ６１に印加する電圧の平均値と導電性当接部材７１に印加する電圧とが異なると、フレアローラ表面電位を一定に維持することは難しい。また、フレアローラ６１のクラウド電位の時間変化を測定したものを図９に示す。図９に示すように、フレアローラ回転開始後２０秒程度までクラウド電位は下がり続けた。このとき、感光体１上の潜像電位との電位差が大きくなり、画像濃度が濃くなり、地汚れも発生するという不具合が生じた。また、実質的に、フレアローラ６１と供給ローラ６２との間に電位差が初期より小さくなってしまっているため、十分な量のトナーがフレアローラ６１に供給されないという問題も発生した。これらの結果から、導電性当接部材７１に比較例の条件で電圧を印加しても、フレアローラ６１の表面電位変動を抑制することはできず、画像濃度が濃くなり、地汚れも発生するという不具合が生じた。
【００６１】
＜実施例２＞
図２の現像装置４で、トナーをホッピングさせるためにフレアローラ６１に印加する電圧は、図６（ａ）に示すような電圧を用いた。具体的には、Ａ相電極群６６Ａには、平均値Ｖｏが−３００Ｖ、周波数fが１ｋＨｚ、ピークツーピーク電圧Ｖｐｐが６００Ｖ、Ｄｕｔｙが５０％の矩形波電圧である。Ｂ相電極群６６Ｂには、直流電圧として−３００Ｖを印加した。このように、２相の電極群のうち、一方の電極群に矩形波電圧を印加しておき、他方の電極群に一定のＤＣ電圧を印加しても、同様にトナーをホッピングさせることが可能である。フレアローラ６１に印加する一方の電圧をＤＣ電圧にすることで、パルスを生成する電源系統を１つ減らすことができ、電源の低コスト化が可能である。また、導電性当接部材７１には−３００ＶのＤＣ電圧を印加した。
上記条件のように、フレアローラ６１に印加する電圧の平均値と導電性当接部材７１に印加する電圧とを同電位とすることによって、フレアローラ６１を連続回転させても、フレアローラ表面電位を常に一定に維持することができた。また、クラウド電位も一定であり、画像濃度が安定した、地汚れのない良好な画像形成を行うことができた。
【００６２】
＜実施例３＞
図２の現像装置４で、トナーをホッピングさせるためにフレアローラ６１に印加する電圧は、図６（ｂ）に示すような逆位相の矩形波電圧を用いた。具体的には、Ａ相電極群６６Ａ及びＢ相電極群６６Ｂとも、平均値Ｖｏが−３００Ｖ、周波数fが１ｋＨｚ、ピークツーピーク電圧Ｖｐｐが３００Ｖ、Ｄｕｔｙが５０％の矩形波電圧である。また、導電性当接部材７１には、平均値平均値Ｖｏが−３００Ｖ、周波数fが５００Ｈｚ、ピークツーピーク電圧Ｖｐｐが２００Ｖの矩形波電圧を印加した。上記条件のように、フレアローラ６１に印加する電圧の平均値と導電性当接部材７１に印加する電圧とを同電位とすることによって、フレアローラ６１を連続回転させても、フレアローラ表面電位を常に一定に維持することができた。また、クラウド電位も一定であり、画像濃度が安定した、地汚れのない良好な画像形成を行うことができた。
【００６３】
＜実施例４＞
図２の現像装置４で、トナーをホッピングさせるためにフレアローラ６１に印加する電圧は、実施例３と同じである。また、導電性当接部材１７には、フレアローラ６１のＡ相電極群６６ＡおよびＢ相電極群６６Ｂに印加する逆位相の矩形波電圧のうち、どちらかの矩形波電圧と同一の矩形波電圧を印加した。上記条件のように、フレアローラ６１に印加する電圧の平均値と導電性当接部材７１に印加する電圧とを同電位とすることによって、フレアローラ６１を連続回転させても、フレアローラ表面電位を常に一定に維持することができた。また、クラウド電位も一定であり、画像濃度が安定した、地汚れのない良好な画像形成を行うことができた。
【００６４】
＜実施例５＞
図２の現像装置４で、トナーをホッピングさせるためにフレアローラ６１に印加する電圧は、図６（ａ）に示すよう電圧を用いた。具体的には、Ａ相電極群６６Ａには、平均値Ｖｏが−３００Ｖ、周波数fが１ｋＨｚ、ピークツーピーク電圧Ｖｐｐが６００Ｖ、Ｄｕｔｙが５０％の矩形波電圧である。Ｂ相電極群６６Ｂには、直流電圧として−３００Ｖを印加した。また、導電性当接部材７１に印加する電圧は、フレアローラ６１のＡ相電極群６６Ａに印加したのと同一の矩形波電圧を印加する。上記条件のように、フレアローラ６１に印加する電圧の平均値と導電性当接部材７１に印加する電圧とを同電位とすることによって、フレアローラ６１を連続回転させても、フレアローラ表面電位を常に一定に維持することができた。また、クラウド電位も一定であり、画像濃度が安定した、地汚れのない良好な画像形成を行うことができた。
【００６５】
上記実施例１〜５では、導電性当接部材７１として発泡部材を用いたが、導電性当接部材としてフエルトや、不織布、ファーブラシ、ゴム部材等を用いることも可能である。また、導電性当接部材の形状は板状に限定されるものではなく、図１５に示すようにローラ状の導電性当接ローラ７２としても良い。
【００６６】
また、フレアローラ６１の回転方向は、図２に示す反時計回り方向に限定されるものではなく、反対方向であってもかまわない。図１６は板状の導電性当接部材７１を用いてフレアローラ６１を逆方向にしたものの概略構成図、図１７は導電性当接ローラ７２を用いてフレアローラ６１を逆方向にしたものの概略構成図である。
【００６７】
さらに、図１６に示すように、導電性当接ローラ７２を供給ローラ６２の下流に設け、導電性当接ローラ７２の下流に規制部材６３が配置される構成でも構わない。このように、導電性当接部材７１や導電性当接ローラ７２の位置は現像位置よりも下流で、規制部材６３よりも上流であれば、供給ローラ６２や回収ローラとの位置関係を限定されるものではない。
【００６８】
また、図１０，１７はトナー供給機能と回収機能、および、フレアローラ表面電位安定化機能を１つに集約化し、１つの導電性供給ローラ７３としたものである。このような構成としても、導電性供給ローラ７３に上記電圧を印加することによって、フレアローラ表面電位を一定に維持することができ、画像濃度ムラのなく、地汚れのない良好な画像が得られる。 
【００６９】
以上、本実施形態によれば、現像位置よりも下流で、規制部材６３よりも上流に、フレアローラ６１に対して当接する導電性当接部材７１を設ける。そして、フレアローラ用電源２４であるＡ相フレアローラ用電源２４ａ、Ｂ相フレアローラ用電源２４ｂより、フレアローラ６１の電極６６であるＡ相電極群６６Ａ、Ｂ相電極群６６Ｂにそれぞれ印加される電圧の平均値と等しい平均値をもつ電圧を、導電性当接部材７１に印加する。これにより、フレアローラ６１の表面電位を一定に維持することができる。
また、フレアローラ６１のＡ相電極群６６Ａ、Ｂ相電極群６６Ｂに印加する電圧としては、図６（ｂ）に示すような逆位相の矩形波電圧を用いた。また、導電性当接部材７１には、フレアローラ６１に印加する電圧の平均値Ｖａｖｅと同じＤＣ電圧を印加する。これにより、フレアローラ６１の表面電位を一定に維持することができる。
また、フレアローラ６１に印加する電圧としては、図６（ａ）に示すように、Ａ相電極群６６Ａには矩形波電圧、Ｂ相電極群６６Ｂには直流電圧を用いた。このように、２相の電極群のうち、一方の電極群に矩形波電圧を印加しておき、他方の電極群に一定のＤＣ電圧を印加しても、同様にトナーをホッピングさせることが可能であり、一方の電圧をＤＣ電圧にすることで、パルスを生成する電源系統を１つ減らせ、電源の低コスト化が可能である。また、導電性当接部材７１には、フレアローラ６１に印加する電圧の平均値Ｖａｖｅと同じＤＣ電圧を印加する。これにより、フレアローラ６１の表面電位を一定に維持することができる。
また、フレアローラ６１のＡ相電極群６６Ａ、Ｂ相電極群６６Ｂに印加する電圧としては、図６（ｂ）に示すような逆位相の矩形波電圧を用いた。また、導電性当接部材７１には、フレアローラ６１に印加する電圧の平均値Ｖａｖｅと同じ平均値を持つ矩形波電圧を印加する。これにより、フレアローラ６１の表面電位を一定に維持することができる。さらに、また、導電性当接部材７１には、Ａ相電極群６６ＡまたはＢ相電極群６６Ｂのどちらかに印加される矩形波電圧と同一の矩形波電圧を印加することにより、フレアローラ用電源２４を用いて導電性当接部材７１に電圧を供給することができる。よって、新たに当接部材用印加電源を設けずにフレアローラ用電源２４の２系統だけで済み、電源の低コスト化が図れる。
また、フレアローラ６１に印加する電圧としては、図６（ａ）に示すように、Ａ相電極群６６Ａには矩形波電圧、Ｂ相電極群６６Ｂには直流電圧を用いた。また、導電性当接部材７１には、フレアローラ６１に印加する電圧の平均値Ｖａｖｅと同じ平均値を持つ矩形波電圧を印加する。これにより、フレアローラ６１の表面電位を一定に維持することができる。これにより、矩形波電圧の出力が１系統出で済み、電源の低コスト化が図れる。
また、導電性当接部材７１として不織布を用いることにより、簡易な構成で、且つ、フレアローラ６１へ対するストレスを低ストレスとすることができる。
また、導電性当接部材７１として弾性ブレード等の弾性部材を用いることにより、簡易な構成とすることができる。
また、導電性当接部材７１として発泡部材を用いることにより、簡易な構成とすることができる。
また、導電性当接部材７１としてファーブラシを用いることにより、簡易な構成とすることができる。
また、導電性当接部材７２としてローラ状部材を用いることにより、長期にわたり安定した効果を得ることができる。
また、導電性供給ローラ７３としてローラ状部材を用い、供給ローラとしての機能を併せ持つことにより、現像装置の小型化、低コスト化が図れる。
また、上記現像装置４を用いた画像形成装置では、画像濃度ムラや地汚れのない良好な画像を得ることができる。
また、上記現像装置４では、感光体１と非接触の現像が可能であり、感光体１上で複数回の色重ねを行うことができ、色ずれのない高画質なカラー画像を得ることができる。 また、感光体１の劣化が少なく、高耐久化が可能となる。
また、上記現像装置４と帯電装置２とを一体に保持し、本体に脱着可能なプロセスカートリッジとすることにより、メンテナンス性が向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】現像装置の概略構成図。
【図３】フレアローラの概略構成を示す斜視図。
【図４】フレアローラの電極部の平面展開図。
【図５】フレアローラの電極部の周方向断面拡大図。
【図６】フレアローラの２相の電極群に印加される電圧の波形図であり、（ａ）は１相が矩形波電圧、他の１相が直流電圧、（ｂ）は互いに逆位相の矩形波電圧。
【図７】フレアローラ製法の工程の説明図。
【図８】実施例１の条件によるフレアローラのクラウド電位変化を示すグラフ。
【図９】比較例の条件によるフレアローラのクラウド電位変化を示すグラフ。
【図１０】導電性供給ローラを用いた現像装置の一例の概略構成図。
【図１１】コンデンサーモデルによるフレアローラ表面電位変化を示すグラフ。
【図１２】コンデンサーモデルの説明図。
【図１３】供給ローラとフレアローラの摩擦帯電によるフレアローラ表面電位変化を示すグラフ。
【図１４】帯電トナーによるフレアローラ表面への電荷誘起によるフレアローラ表面電位変化を示すグラフ。
【図１５】導電性当接ローラを用いた現像装置の概略構成図。
【図１６】板状の導電性当接部材を用いてフレアローラを逆方向にした現像装置の概略構成図。
【図１７】導電性供給ローラを用いた現像装置の他の例の概略構成図。
【符号の説明】
【００７１】
１      感光体
２      帯電装置
３      露光部
４      現像装置
６      プロセスユニット
６１    フレアローラ
６２    供給ローラ
６３    規制部材
６４    パドル
６５    トナー漏出し防止部材
６６    電極
６６ａ  Ａ相電極
６６ｂ  Ｂ相電極
６７ａ  Ａ相共通電極
６７ｂ  Ｂ相共通電極
６８    表面保護層
６９    支持基盤
７０    ケーシング
７１    導電性当接部材（板状）
７２    導電性当接ローラ
７３    導電性供給ローラ
【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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