(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像をその表面に担持している像担持体に対向する現像領域に配置し、基材上に所定間隔を存して複数配列された電極を表面保護層によって被覆してなる現像剤搬送部材を備え、各電極に対する多相電圧の印加により形成される進行波電界によって現像剤を現像剤搬送部材上で搬送するようにした現像装置において、
上記現像剤搬送部材上に現像剤を供給する供給部材を備えており、
上記各電極の配列方向と直交する幅方向の有効電極幅Ｌｅと、
上記供給部材上における現像剤存在領域の現像剤供給方向と直交する幅方向の長さＬｔとは、
Ｌｔ＜Ｌｅ
の関係を満たすように設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
上記請求項１に記載の現像装置において、
現像剤搬送部材上において搬送された現像剤を回収する回収部材を備え、
この回収部材の現像剤回収方向と直交する幅方向の長さＬｒと、
各電極の幅方向の有効電極幅Ｌｅとは、
Ｌｅ≦Ｌｒ
の関係を満たすように設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
上記請求項１または請求項２に記載の現像装置において、
現像剤搬送部材上における現像剤の供給位置と回収位置との間に位置する現像剤搬送領域と、各電極の配列方向と直交する幅方向の外側に設けられた配線パターンの領域との境界には、この両領域間を仕切る壁が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
上記請求項１または請求項２に記載の現像装置において、
現像剤搬送部材の表面は、この表面上において現像剤搬送方向へ微速駆動する無端ベルトによって覆われており、
現像剤は、各電極に対する多相電圧の印加により形成される進行波電界によって無端ベルト上で搬送されるようになっていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
上記請求項４に記載の現像装置において、
各電極の配列方向と直交する幅方向の外側にそれぞれ設けられた配線パターン間の間隔Ｌｆと、
無端ベルトの現像剤搬送方向と直交する幅方向の長さＬｂとは、
Ｌｆ≦Ｌｂ
の関係を満たすように設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
上記請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の現像装置において、
供給部材上における現像剤存在領域の幅方向の両端には、現像剤をシールするシール部材が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
上記請求項４ないし請求項６のいずれか１つに記載の現像装置において、
現像剤を回収する回収部材と無端ベルトとが接触する回収部材上における現像剤存在領域の幅方向の両端には、現像剤をシールするシール部材が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
上記請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の現像装置において、
現像剤を回収する回収部材と現像剤搬送部材とが接触する回収部材上における現像剤存在領域の幅方向の両端には、現像剤をシールするシール部材が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
上記請求項４ないし請求項６のいずれか１つに記載の現像装置において、
無端ベルトの幅方向両側部位置には、その内周面への接触により無端ベルト内周面側への現像剤の侵入を防止する現像剤侵入防止壁が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
上記請求項９に記載の現像装置において、
現像剤侵入防止壁は、無端ベルトとの接触部分が弾性体によって構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
上記請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の現像装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は潜像担持体（像担持体）上に形成される静電潜像を現像剤などによって現像する現像装置、およびこれを備えた画像形成装置に関し、特に、進行波電界を用いて現像剤を搬送する機構（電界カーテン）を利用するものに係わる。
【０００２】
また、上記の静電潜像は所定の電荷を付与して帯電させた像担持体上に光情報を書き込んだものだけでなく、イオンフロー方式のように誘電体上に直接静電荷潜像を形成するものや、トナージェット方式のように複数の開口部を有する電極に対し任意の電圧を印加することで空間に静電像を形成して現像剤を記録媒体に飛翔させて直接画像形成を行うものにも適用可能である。
【０００３】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真プロセスを用いた画像形成装置に適用される現像装置としては、現在、像担持体に現像剤担持体を接触させずに現像を行う非接触方式の現像装置が注目されており、パウダークラウド法、ジャンピング法や電界カーテン（進行波電界）を利用した方法が提案されている。
【０００４】
そして、電界カーテンを発生させる手段としては、例えば、特開平９−６８８６４号公報に開示されるように、金属または樹脂で形成された支持基材と、この支持基材上に積層された絶縁層とを備え、この絶縁層内に電界カーテン作用を発生させる電極が３本を１組として、複数組が順次連続して埋設された構成となっており、各電極に対して多相電圧の印加により形成される進行波電界によって、現像剤を現像剤搬送部材の表面上で搬送するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、進行波電界を利用する現像装置においては、その現像剤搬送部材上における各電極の配列方向と直交する幅方向の外側（現像剤搬送部材の搬送方向と直交する幅方向の両側）にそれぞれ配線パターンが設けられている。
【０００６】
その場合、配線パターンが位置する領域では、各電極の外側に位置しているために進行波電界条件が形成されておらず、この領域に現像剤が入り込むと、現像剤の飛散や固着が発生するおそれがある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、現像剤搬送部材上における各電極外側の配線パターンの領域への現像剤の入り込みを防止し、この領域での現像剤の飛散や固着を確実に防止することができる現像装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、静電潜像をその表面に担持している像担持体に対向する現像領域に配置し、基材上に所定間隔を存して複数配列された電極を表面保護層によって被覆してなる現像剤搬送部材を備え、各電極に対する多相電圧の印加により形成される進行波電界によって現像剤を現像剤搬送部材上で搬送するようにした現像装置において、上記現像剤搬送部材上に現像剤を供給する供給部材を設ける。そして、上記各電極の配列方向と直交する幅方向の有効電極幅Ｌｅと、上記供給部材上における現像剤存在領域の現像剤供給方向と直交する幅方向の長さＬｔとを、
Ｌｔ＜Ｌｅ
の関係を満たすように設定している。
【０００９】
この特定事項により、供給部材上における現像剤存在領域の幅方向（各電極の配列方向と直交する方向）の長さＬｔが、各電極の幅方向（配列方向と直交する方向）の有効電極幅Ｌｅよりも狭められ、各電極の幅方向外側にそれぞれ存在する配線パターンの領域への現像剤の入り込みが防止され、この領域での現像剤の飛散や固着を確実に防止することが可能となる。
【００１０】
ここで、現像剤搬送部材上において搬送された現像剤を回収する回収部材を備え、その回収部材の現像剤回収方向と直交する幅方向の長さＬｒと、各電極の幅方向の有効電極幅Ｌｅとを、
Ｌｅ≦Ｌｒ
の関係を満たすように設定している場合には、各電極の有効電極幅Ｌｅよりも長い回収部材の長さＬｒによって、有効電極幅Ｌｅ内で搬送された現像剤が回収部材によって確実に回収され、現像剤搬送部材上における現像剤存在領域において現像剤が堆積することが防止される。
【００１１】
また、現像剤搬送部材上における現像剤の供給位置と回収位置との間に位置する現像剤搬送領域と、各電極の配列方向と直交する幅方向の外側に設けられた配線パターンの領域との境界に、この両領域間を仕切る壁を設けている場合には、現像剤搬送部材上の現像剤搬送領域を搬送される現像剤が配線パターンの領域に入り込むのを壁によって遮り、現像剤の飛散や固着の発生を確実に防止することが可能となる。
【００１２】
これに対し、現像剤搬送部材の表面を現像剤搬送方向へ微速駆動（例えば現像剤の搬送速度の１０分の１ないし１００分の１程度の速度で駆動）する無端ベルトによって覆い、各電極に対する多相電圧の印加により形成される進行波電界によって現像剤を無端ベルト上で搬送するようにしている場合にも、各電極の幅方向外側にそれぞれ存在する配線パターンの領域への現像剤の入り込みが防止され、この領域での現像剤の飛散や固着を確実に防止することが可能となる。そして、有効電極幅Ｌｅ内で搬送された現像剤が堆積することなく回収部材によって確実に回収されることになる。
【００１３】
しかも、供給部材上における現像剤存在領域の幅方向の長さＬｔが、各電極の有効電極幅Ｌｅよりも狭められていれば、無端ベルトの内周面側への現像剤の侵入が防止され、現像剤による無端ベルトの駆動力の低下や進行波電界の乱れなども防止することが可能となる。
【００１４】
ここで、各電極の配列方向と直交する幅方向の外側にそれぞれ設けられた配線パターンの領域間の間隔Ｌｆと、無端ベルトの現像剤搬送方向と直交する幅方向の長さＬｂとを、
Ｌｆ≦Ｌｂ
の関係を満たすように設定している場合には、無端ベルトの幅方向の長さＬｂが、各電極の外側にある配線パターンの領域間の間隔Ｌｆよりも広くなり、無端ベルトの内周面側への現像剤の侵入が防止され、現像剤による無端ベルトの駆動力の低下を防止して無端ベルトを安定回転させ、現像剤の搬送を安定状態に保つことが可能となる。
【００１５】
そして、供給部材上における現像剤存在領域の幅方向の両端に、現像剤をシールするシール部材を設けている場合には、各電極外側の配線パターンの領域に現像剤が入り込むのを防止し、現像剤の飛散や固着をより確実に防止することが可能となる。
【００１６】
また、現像剤を回収する回収部材と無端ベルトとが接触する回収部材上における現像剤存在領域の幅方向の両端に、現像剤をシールするシール部材を設けている場合には、回収部材上における現像剤存在領域の両端のシール部材によって、搬送されてきた現像剤が無端ベルトの内周面側になだれ込むのを防止し、無端ベルトの安定回転を確保し、現像剤の搬送を安定状態で行うことが可能となる。
【００１７】
一方、現像剤を回収する回収部材と現像剤搬送部材とが接触する回収部材上における現像剤存在領域の幅方向の両端に、現像剤をシールするシール部材を設けている場合には、回収部材上における現像剤存在領域の両端のシール部材によって、搬送されてきた現像剤の回収不良が生じても、各電極外側の配線パターンの領域への現像剤の侵入を防止し、現像剤の飛散や固着をさらに確実に防止することが可能となる。
【００１８】
また、無端ベルトの幅方向両側部位置に、その内周面への接触により無端ベルト内周面側への現像剤の侵入を防止する現像剤侵入防止壁を設けている場合には、無端ベルトの幅方向両側部位置においてその内周面への接触によってシールする現像剤侵入防止壁により、無端ベルト内周面側への飛散および回収不良などによる現像剤の侵入を確実に防止し、現像剤による無端ベルトの駆動力の低下を確実に防止して無端ベルトを円滑に安定回転させ、現像剤の搬送をより安定状態に保つことが可能となる。
【００１９】
特に、現像剤侵入防止壁の無端ベルトとの接触部分を弾性体によって構成している場合には、現像剤侵入防止壁との接触によって無端ベルトが劣化するのを効果的に防止することが可能となる。
【００２０】
更に、上述した現像装置を画像形成装置に備えている場合には、各電極の外側にある配線パターンの領域への現像剤の入り込みを防止して現像剤の飛散や固着を確実に防止し得る画像形成装置を提供することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施形態に係わる現像装置を備えた画像形成装置を示し、この画像形成装置Ｘの内部には、像担持体としての円筒状の感光体ドラム１が設けられている。この感光体ドラム１を中心として、その周囲に、帯電部材２、露光部材３、現像装置４、転写部材５、クリーニング部材６、および除電部材７が順に配置されている。また、感光体ドラム１と転写部材５との間には、用紙Ｐが搬送される用紙搬送路が設けられている。この用紙搬送路の搬送方向から見て感光体ドラム１の下流側には、上下一対の定着ローラ８１，８１を備えた定着装置８が配置されている。
【００２３】
電子写真プロセスでは、感光体ドラム１に原稿像、あるいはホストコンピュータ（図示せず）からのデータに対応した静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置によって可視化され、用紙Ｐ上に転写されて画像形成が行われる。
【００２４】
感光体ドラム１は、基材１１上に光導電層１２が形成されており、帯電部材２から上記各部材３〜７の配置順に従って回転可能となっている。まず、感光体ドラム１の表面（光導電層１２）は、帯電部材２によって所定の電位となるまで帯電される。所定電位まで帯電された感光体ドラム１の表面は、感光体ドラム１の回転によって露光部材３の位置まで到達する。この露光部材３は書き込み手段であり、画像情報に基づいて、たとえばレーザーなどの光によって帯電している感光体ドラム１の表面上に画像を書き込む。これによって、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム１の回転によって現像装置４の位置まで到達する。
【００２５】
現像装置４では、トナー搬送部材４１上を搬送されるトナーＴ（現像剤）によって、感光体ドラム１の表面の静電潜像をトナー像として現像する。トナー像が担持された感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム１の回転によって転写部材５の位置まで到達する。
【００２６】
転写部材５は、感光体ドラム１の表面上のトナー像を、用紙Ｐ上に転写する。感光体ドラム１から用紙Ｐ上に転写されたトナー像は、定着装置８によって用紙Ｐ上に定着される。
【００２７】
トナー像が転写された後の感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム１の回転によってクリーニング部材６の位置まで到達する。クリーニング部材６は、感光体ドラム１の表面に残留しているトナーＴや紙粉などを除去する。クリーニング部材６によってクリーニングされた感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム１の回転によって除電部材７の位置まで到達する。除電部材７は、感光体ドラム１の表面に残留している電位を除去する。上述した一連の動作によって一回の画像形成が終了する。
【００２８】
上記感光体ドラム１としては、たとえば、アルミニウムなどの金属ドラムを基材１１として、その外周面にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、セレン（Ｓｅ）や有機光半導体（ＯＰＣ）などの光導電層１２が薄膜状に形成されてなる構成が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００２９】
上記帯電部材２としては、たとえばタングステンワイヤなどの帯電線・金属製のシールド板、グリッド板などよりなるコロナ帯電器や帯電ローラ、帯電ブラシなどの構成が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３０】
上記露光部材３としては、たとえば半導体レーザや発光ダイオードなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３１】
上記転写部材５としては、たとえば、コロナ転写器、転写ローラ、転写ブラシなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３２】
上記クリーニング部材６としては、クリーニングブレードなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３３】
上記除電部材７としては、除電ランプなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３４】
本実施形態では、トナー搬送部材４１と感光体ドラム１との間には一定の間隔が設けられ、感光体ドラム１の表面の静電潜像を非接触で現像する構成となっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、トナー搬送部材と感光体ドラムの表面とを接触させて接触現像を行う構成であっても構わない。
【００３５】
上記現像装置４は、図２に示すように、ケーシング４０と、トナー搬送部材４１と、ミキシングパドル４２と備えている。ケーシング４０はトナーＴを内部に収容するものである。ミキシングパドル４２は、ケーシング４０内に収容されているトナーＴを混合するためのものである。
【００３６】
上記トナー搬送部材４１は、感光体ドラム１の現像領域Ａに対向して略平面を形成するようなベルト形状となっている。なお、本実施形態では、トナー搬送部材４１としてベルト形状のものを示しているが、トナー搬送部材４１の形状はこれに限定されるものではなく、例えば、半円弧状のものでも構わない。
【００３７】
また、トナー搬送部材４１は、現像装置４における上下方向に対して若干傾斜して、感光体ドラム１の表面における現像領域Ａの接線に対して略平行となるように配置されている。また、ベルト形状のトナー搬送部材４１が上記配置を保持できるように、トナーＴを搬送する表面とは反対側の面に、トナー搬送部材４１を保持する支持部材４３が設けられている。
【００３８】
トナー搬送部材４１の下方側端部には、このトナー搬送部材４１の表面上を搬送されるトナーＴを供給する供給部材４４が設けられている。一方、トナー搬送部材４１の上方側端部には、このトナー搬送部材４１の表面のトナーＴを回収する回収部材４５が設けられている。
【００３９】
また、トナー搬送部材４１には、多相交流電源４７と現像バイアス電源４８とが直列に接続されている。上記供給部材４４および回収部材４５は、例えば、いずれも円筒形状を呈し、ベルト形状のトナー搬送部材４１の表面に対し回転可能に接触している。
【００４０】
上記供給部材４４は、ケーシング４０内に収容されているトナーＴをトナー搬送部材４１に供給するためのものであり、その材質としては特に限定されるものではないが、たとえばシリコーン、ウレタン、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン−メチレン共重合体）などのソリッドゴム、発泡ゴムなどが挙げられる。また、カーボンブラックやイオン導電剤を添加することによって導電性を付与してもよい（電圧印加も可能）。上記供給部材４４とトナー搬送部材４１との接触圧力や供給部材４４に印加する電圧値を適切な値に設定し、供給部材４４にトナーＴを帯電させる機能を付加するようにしても良い。あるいは、上記供給部材４４の前段に、例えば薄板状のブレード（材料としては、上記供給部材４４と同じものが使用可能）を設けトナーを帯電させるようにしても構わない。
【００４１】
上記回収部材４５は、感光体ドラム１上の静電潜像の現像に寄与しないトナーＴを回収して現像装置４内に戻すためのものであり、その材質としては、特に限定されないが、たとえば上記供給部材４４と同様のものを使用することができる。
【００４２】
上記支持部材４３は、ベルト形状のトナー搬送部材４１を感光体ドラム１の現像領域Ａに対向した状態を保持するためのもので、その構成は特に限定されるものではない。たとえば、ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ−Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ−Ｓｔｙｒｅｎｅ：アクリロニトリルブタジエンスチレン）樹脂などを挙げることができる。
【００４３】
上記トナー搬送部材４１は、電界カーテン作用によりトナーＴを搬送するものであり、図３に示すように、絶縁層よりなる基材４１ａ上に、電界カーテン作用を発生させる進行波発生電極４１ｂ，…が、４本を一組として複数組が順次連続して配設されている。このトナー搬送部材４１の表面側は、表面保護層４１ｃによって覆われている。そして、これらの電極４１ｂ，…にトナー搬送のための多相交流電源４７から、多相の交流電圧が印加されることにより、トナー搬送部材４１の表面においてそれと平行となる方向に電界カーテンが発生し、これによって現像領域Ａまで電界カーテン作用によりトナーＴを搬送するようになっている。この場合、各進行波発生電極４１ｂは、幅４０μｍ〜２５０μｍの微小電極となっており、これが５０ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）〜３００ｄｐｉ、つまり約５００μｍ〜８５μｍのピッチを保って互いに平行に配置されている。
【００４４】
上記トナー搬送部材４１の具体例を挙げると、たとえば、基材４１ａ：ポリイミド（厚さ２５μｍ）、進行波発生電極４１ｂ：銅（厚さ１８μｍ）、表面保護層４１ｃ：ポリイミド（厚さ２５μｍ）といった構成を挙げることができる。なお、本実施の形態では、４本の進行波発生電極４１ｂ，…を１組とし、これら各組の進行波発生電極４１ｂ，…に対して、たとえば図４に示すような電圧波形の４相の交番電圧を印加し、進行波発生電極４１ｂ，…上に進行波電界を形成しているが、特にこれに限定されるものではなく、３本の進行波発生電極を１組として３相の交番電圧を印加しても構わない。また、感光体ドラム１とトナー搬送部材４１との間に現像電界が形成されるようにバイアス電圧（現像バイアス）が印加されていることが好ましい。
【００４５】
上記電圧波形は、正弦波や台形波などでもよく、電圧値の範囲としては、進行波発生電極４１ｂ，４１ｂ間で絶縁破壊が発生しないように、例えば１００Ｖ〜３ｋＶ程度が好ましく、周波数の範囲としては、１００Ｈｚ〜５ｋＨｚが好ましく用いられる。ただし、これらの電圧値や周波数については、進行波発生電極素子の形状、トナーＴの搬送速度、トナーＴの使用材料などによって適正値を設定すればよく、特に限定されるものではない。
【００４６】
そして、本発明の特徴部分として、図５および図６に示すように、各進行波発生電極４１ｂの配列方向と直交する幅方向（図５および図６では上下方向）の有効電極幅Ｌｅと、上記供給部材４４上におけるトナー存在領域Ｂのトナー供給方向と直交する幅方向（図５および図６では上下方向）の長さＬｔと、上記回収部材４５のトナー回収方向と直交する幅方向（図５および図６では上下方向）の長さＬｒとは、
Ｌｔ＜Ｌｅ≦Ｌｒ
の関係を満たすように設定されている。
【００４７】
また、上記トナー搬送部材４１上におけるトナーＴの供給位置と回収位置との間に位置するトナー搬送領域Ｃと、各進行波発生電極４１ｂの幅方向の外側にそれぞれ設けられた配線パターンの領域Ｄ，Ｄとの境界には、両領域Ｃ，Ｄをそれぞれ仕切る壁４６，４６が設けられている。
【００４８】
更に、トナー搬送部材４１に対し接触する供給部材４４上におけるトナー存在領域Ｂの幅方向の両端には、トナーＴをシールするシール部材４９ａ，４９ａが設けられている。また、トナー搬送部材４１に対し接触する回収部材４５上におけるトナー存在領域Ｅの幅方向（図５および図６では上下方向）の両端には、トナーＴをシールするシール部材４９ｂ，４９ｂが設けられている。
【００４９】
従って、本実施形態では、供給部材４４上におけるトナー存在領域Ｂの幅方向（各進行波発生電極４１ｂの幅方向）の長さＬｔと、各進行波発生電極４１ｂの幅方向（配列方向と直交する方向）の有効電極幅Ｌｅとが、Ｌｔ＜Ｌｅの関係を満たすように設定されているので、供給部材４４上におけるトナー存在領域Ｂの幅方向の長さＬｔが、各進行波発生電極４１ｂの有効電極幅Ｌｅよりも狭められ、各進行波発生電極４１ｂの幅方向外側にそれぞれ存在する配線パターンの領域Ｄ，ＤへのトナーＴの入り込みが防止され、この各配線パターンの領域Ｄでのトナーの飛散や固着を確実に防止することができる。
【００５０】
しかも、回収部材４５の幅方向の長さＬｒが、Ｌｅ≦Ｌｒの関係を満たすように設定されているので、各進行波発生電極４１ｂの有効電極幅Ｌｅよりも長い回収部材４５の幅方向の長さＬｒによって、有効電極幅Ｌｅ内で搬送されたトナーＴが回収部材４５によって確実に回収され、トナー搬送部材４１上における現像剤存在領域Ｃにおいてトナーが堆積することが防止できる。
【００５１】
また、トナー搬送部材４１上におけるトナー搬送領域Ｃと、各進行波発生電極４１ｂの幅方向外側にそれぞれ設けられた配線パターンの領域Ｄ，Ｄとの境界に、両領域Ｃ，Ｄをそれぞれ仕切る壁４６，４６が設けられているので、トナー搬送部材４１上のトナー搬送領域Ｃを搬送されるトナーＴが配線パターンの領域Ｄに入り込むのを壁４６，４６によって遮り、トナーＴの飛散や固着の発生を確実に防止することができる。
【００５２】
そして、供給部材４４上におけるトナー存在領域Ｃの幅方向両端に、トナーＴをシールするシール部材４９ａが設けられているので、各進行波発生電極４１ｂ外側の配線パターンの領域Ｄ，ＤにトナーＴが入り込むのが防止される。また、回収部材４５上におけるトナー存在領域Ｃの幅方向両端に、トナーＴをシールするシール部材４９ｂ，４９ｂが設けられているので、搬送されてきたトナーＴの回収不良が生じても、配線パターンの領域Ｄへのトナーの侵入が防止される。これによって、トナーＴの飛散や固着をより確実に防止することができる。
【００５３】
更に、このような現像装置４を画像形成装置Ｘに備えることで、各進行波発生電極４１ｂ外側の配線パターンの領域Ｄ，ＤへのトナーＴの入り込みを防止してトナーＴの飛散や固着を確実に防止し得る画像形成装置Ｘを提供することができる。
【００５４】
なお、上記第１の実施形態では、各進行波発生電極４１ｂの幅方向の有効電極幅Ｌｅと、供給部材４４上におけるトナー存在領域Ｂの幅方向の長さＬｔと、回収部材４５の幅方向の長さＬｒとを、Ｌｔ＜Ｌｅ≦Ｌｒの関係を満たすように設定し、トナー搬送部材４１上におけるトナー搬送領域Ｃと各進行波発生電極４１ｂの幅方向外側の配線パターンの領域Ｄ，Ｄとの境界に壁４６，４６を設けたり、供給部材４４および回収部材４５上におけるトナー存在領域Ｂの幅方向の両端にシール部材４９ａ，４９ｂを設けたが、少なくとも各進行波発生電極４１ｂの幅方向の有効電極幅Ｌｅと、供給部材４４上におけるトナー存在領域Ｂの幅方向の長さＬｔとが、Ｌｔ＜Ｌｅの関係を満たすように設定されていれば、その他の条件はどのような組合せで条件設定されていてもよい。また、供給部材４４上におけるトナー存在領域Ｂの幅方向の長さＬｔと、回収部材４５の幅方向の長さＬｒとが、Ｌｅ≦Ｌｒの関係を満たすように設定されていてもよい。
【００５５】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を図７〜図９に基づいて説明する。
【００５６】
この実施形態では、現像装置に、トナー搬送部材上においてトナー搬送方向に微速駆動する無端ベルトを設けている。なお、無端ベルトを除くその他の構成は上記第１の実施形態の場合と同じであり、同じ部分については同一の符号を付してその説明は省略する。
【００５７】
すなわち、本実施形態では、図７に示すように、トナー搬送部材４１の表面（感光体ドラム１との対向面）には、その表面を周方向に覆うように無端ベルト９が設けられている。この無端ベルト９は、現像装置４のケーシング４０内に設けられた駆動ローラ９１によって、所定の周速度で駆動される。このように、無端ベルト９が所定の周速度で駆動することによって、トナー搬送部材４１の表面が常に刷新され、この表面上での帯電およびトナーＴ固着が防止されるようになっている。この場合、無端ベルト９の駆動速度は、トナーＴの搬送速度に対して、例えば、１０分の１ないし１００分の１程度に設定され、例えば、赤外線センサを２つ設け、各々でトナーＴの到達した時間を検知する方法、または高速度ビデオカメラを用いて測定することが可能である。
【００５８】
また、無端ベルト９には、トナー搬送部材４１の表面に対し密着した状態となるように一定の張力が付与されており、その表面上において進行波発生電極４１ｂにより形成された進行波電界（電界カーテン）が均一に作用するようになっている。この無端ベルト９としては、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリ４フッ化エチレン、ポリフッ化エチレンプロピレン、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などの有機絶縁材料や、シリコン、イソプレン、ブタジエンなどのゴム材料が適用される。そして、無端ベルト９の厚みは、トナー搬送部材４１の電極間ピッチにもよるが、５μｍ〜２００μｍ、好ましくは１０μｍ〜１００μｍが好適である。また、駆動ローラ９１としては、ＳＵＳまたは鉄などの金属ローラ部材や、これを芯金にしてその表面にゴム、フィルムやスポンジなどの部材を被覆したものが用いられる。
【００５９】
上記無端ベルト９の表面上を搬送されるトナーＴは供給部材４４によって供給される一方、無端ベルト９の表面のトナーＴは回収部材４５によって回収されるようになっている。そして、各進行波発生電極４１ｂ，…に対し多相交流電源４７から多相の交流電圧が印加されることにより、無端ベルト９上においてそれと平行となる方向に電界カーテンが発生し、これによって現像領域Ａまで電界カーテン作用によりトナーＴを搬送するようになっている。この場合、トナーＴがトナー搬送部材４１の表面上で固着した場合、トナー搬送部材４１の表面上を微速駆動する無端ベルト９により移動するため、トナー搬送部材４１の真上領域においてトナーＴが搬送停止しても、このトナーＴは無端ベルト９によって電界強度の強い領域まで運ばれて搬送が再開され、トナーＴの搬送が円滑に行われることになる。
【００６０】
そして、図８および図９に示すように、各進行波発生電極４１ｂの幅方向外側の配線パターンの領域Ｄ，Ｄ間の間隔Ｌｆ（配線パターンの領域Ｄを含む）と、無端ベルト９のトナー搬送方向と直交する幅方向（図９では左右方向）の長さＬｂとは、
Ｌｆ≦Ｌｂ
の関係を満たすように設定されている。
【００６１】
上記無端ベルト９に対し接触する供給部材４４上におけるトナー存在領域Ｂの幅方向の両端には、トナーＴをシールするシール部材９２ａが設けられている。また、無端ベルト９に対し接触する回収部材４５上におけるトナー存在領域Ｅの幅方向の両端には、トナーＴをシールするシール部材９２ｂが設けられている。これらのシール材９２ａ，９２ｂは、無端ベルト９に対し接触する接触部位を挟んで供給部材４４および回収部材４５の回転方向両側にそれぞれ対をなして配されている。
【００６２】
そして、トナー搬送部材４１の裏面側においてケーシング４０内のトナーＴと対面する無端ベルト９の外方（図７では右側）には、ケーシング４０内のトナーＴとの直接触を防止する略円弧状のトナー壁９３が設けられている。
【００６３】
更に、無端ベルト９の幅方向両側部位置には、その内周面への接触により無端ベルト９の内周面側へのトナーＴの侵入を防止するトナー侵入防止壁９４，９４（現像剤侵入防止壁）がそれぞれ設けられている。この各トナー侵入防止壁９４の周囲、つまり無端ベルト９との接触部分は、弾性体９４ａによって構成されている。
【００６４】
この場合、供給部材４４上におけるトナー存在領域Ｂの幅方向の長さＬｔと、各進行波発生電極４１ｂの有効電極幅Ｌｅとは、Ｌｔ＜Ｌｅの関係を満たすように設定され、供給部材４４上におけるトナー存在領域Ｂの幅方向の長さＬｔが各進行波発生電極４１ｂの有効電極幅Ｌｅよりも狭められている。
【００６５】
従って、上記第２の実施形態では、無端ベルト９の幅方向の長さＬｂが各進行波発生電極４１ｂ外側の配線パターンの領域Ｄ，Ｄ間の間隔Ｌｆよりも広くなっているので、各進行波発生電極４１ｂ外側の配線パターンの領域Ｄ，ＤへのトナーＴの入り込みが防止されてトナーＴの飛散や固着を確実に防止することができる上、無端ベルト９の内周面側へのトナーＴの侵入が防止され、トナーＴによる無端ベルト９の駆動力の低下を防止して無端ベルト９を安定回転させ、トナーＴの搬送を安定状態に保つことができる。さらに、有効電極幅Ｌｅ内で搬送されたトナーＴを堆積させることなく回収部材４５によって確実に回収することができる。
【００６６】
また、供給部材４４上におけるトナー存在領域Ｂの幅方向の長さＬｔが、各進行波発生電極４１ｂの有効電極幅Ｌｅよりも狭められているので、無端ベルト９の内周面側へのトナーＴの侵入が防止され、トナーＴによる無端ベルト９の駆動力の低下や進行波電界の乱れなども防止することができる。
【００６７】
加えて、無端ベルト９に対し接触する供給部材４４上におけるトナー存在領域Ｂの幅方向の両端に、無端ベルト９に対し接触する接触部位を挟んだ供給部材４４の回転方向両側で対をなすシール部材９２ａが設けられているので、供給されてきたトナーＴが無端ベルト９の内周面側になだれ込むのを防止できる。また、無端ベルト９に対し接触する回収部材４５上におけるトナー存在領域Ｅの幅方向の両端に、無端ベルト９に対し接触する接触部位を挟んだ回収部材４５の回転方向両側で対をなすシール部材９２ｂが設けられているので、搬送されてきたトナーＴが無端ベルト９の内周面側になだれ込むのを防止できる。更に、無端ベルト９の幅方向両側部位置に、その内周面への接触により無端ベルト９の内周面側へのトナーＴの侵入を防止するトナー侵入防止壁９４，９４が設けられているので、無端ベルト９内周面側への飛散および回収不良などによるトナーＴの侵入をより確実に防止できる。これによって、トナーＴによる無端ベルト９の駆動力の低下を確実に防止して無端ベルト９を円滑に安定回転させ、トナーＴの搬送を安定状態に保つことができることになる。
【００６８】
そして、各トナー侵入防止壁９４の無端ベルト９との接触部分（周囲）が弾性体９４ａによって構成されているので、各トナー侵入防止壁９４との接触によって無端ベルト９が劣化するのを効果的に防止することができる。
【００６９】
なお、上記第２の実施形態では、各進行波発生電極４１ｂの幅方向外側の配線パターンの領域Ｄ，Ｄ間の間隔Ｌｆと、無端ベルト９の幅方向の長さＬｂとを、Ｌｆ≦Ｌｂの関係を満たすように設定したり、各進行波発生電極４１ｂの幅方向の有効電極幅Ｌｅと、供給部材４４上におけるトナー存在領域Ｂの幅方向の長さＬｔとを、Ｌｔ＜Ｌｅの関係を満たすように設定したり、供給部材４４上におけるトナー存在領域Ｂの幅方向の両端にシール部材９２ａを設けたり、回収部材４５上におけるトナー存在領域Ｅの幅方向の両端にシール部材９２ｂを設けたり、さらに、無端ベルト９の幅方向両側部位置にトナー侵入防止壁９４，９４を設けたりしたが、少なくとも各進行波発生電極４１ｂの幅方向の有効電極幅Ｌｅと、供給部材４４上におけるトナー存在領域Ｂの幅方向の長さＬｔとが、Ｌｔ＜Ｌｅの関係を満たすように設定されていれば、その他の条件はどのような組合せで条件設定されていてもよい。
【００７０】
また、本発明は、上記各実施形態で述べたように、所定の電荷を付与して帯電させた感光体ドラム上に光情報を書き込んだ静電潜像に限定されるものではなく、イオンフロー方式のように、誘電体上に直接静電荷潜像を形成するものや、トナージェット方式のように、複数の開口部を有する電極に対し任意の電圧を印加することで空間に静電像を形成して現像剤を記録媒体に飛翔させて直接画像形成を行うものにも適用可能である。
【００７１】
【発明の効果】
以上のように、供給部材上における現像剤存在領域の幅方向の長さＬｔを各電極の幅方向の有効電極幅Ｌｅよりも狭めることで、各電極の幅方向外側にある配線パターンの領域への現像剤の入り込みを防止し、この領域での現像剤の飛散や固着を確実に防止することができる。
【００７２】
ここで、回収部材の幅方向の長さＬｒを各電極の幅方向の有効電極幅Ｌｅよりも長くすることで、有効電極幅Ｌｅ内で搬送した現像剤を回収部材によって確実に回収し、現像剤搬送部材上における現像剤存在領域での現像剤の堆積を防止することができる。
【００７３】
また、現像剤搬送部材上における現像剤搬送領域と、各電極の幅方向外側の配線パターンとの境界を壁によって仕切ることで、現像剤搬送領域を搬送される現像剤の配線パターン領域への入り込みを遮り、現像剤の飛散や固着の発生を確実に防止することができる。
【００７４】
これに対し、現像剤搬送部材の表面上において微速駆動する無端ベルトによって現像剤搬送部材の表面を覆う機構においても、上記Ｌｅ，Ｌｔ，Ｌｒの関係を維持することで、配線パターン領域への現像剤の入り込みを防止し、この領域での現像剤の飛散や固着を確実に防止することができる上、有効電極幅Ｌｅ内を搬送された現像剤を堆積させることなく回収部材によって確実に回収することができる。しかも、供給部材上における現像剤存在領域の幅方向の長さＬｔを各電極の有効電極幅Ｌｅよりも狭めておけば、無端ベルトの内周面側への現像剤の侵入を防止でき、現像剤による無端ベルトの駆動力の低下や進行波電界の乱れなども防止することができる。
【００７５】
ここで、無端ベルトの幅方向の長さＬｂを、各電極の幅方向外側にある配線パターンの領域間の間隔Ｌｆよりも広くすることで、無端ベルトの内周面側への現像剤の侵入を防止し、現像剤による無端ベルトの駆動力の低下を防止して無端ベルトを安定回転させ、現像剤の搬送を安定状態に保つことができる。
【００７６】
そして、供給部材上における現像剤存在領域の幅方向の両端にシール部材を設ることで、各電極外側の配線パターンの領域への現像剤の入り込みを防止し、現像剤の飛散や固着をより確実に防止することができる。
【００７７】
また、回収部材上における現像剤存在領域の幅方向両端にシール部材を設けることで、無端ベルトの内周面側への現像剤のなだれ込みを防止し、無端ベルトの安定回転を確保し、現像剤の搬送を安定状態で行うことができる。一方、現像剤搬送部材上での現像剤の回収不良による各電極外側の配線パターンの領域への現像剤の侵入を防止し、現像剤の飛散や固着をさらに確実に防止することができる。
【００７８】
そして、無端ベルトの幅方向両側部位置に、その内周面への接触によりシールする現像剤侵入防止壁を設けることで、無端ベルト内周面側への飛散および回収不良などによる現像剤の侵入を確実に防止し、無端ベルトを駆動力低下させることなく円滑に安定回転させ、現像剤の搬送をより安定状態に保つことができることになる。
【００７９】
特に、現像剤侵入防止壁の無端ベルトとの接触部分を弾性体によって構成することで、無端ベルトの劣化を効果的に防止することができる。
【００８０】
更に、このような現像装置を画像形成装置に備えることで、各電極の外側にある配線パターンの領域への現像剤の入り込みを防止して現像剤の飛散や固着を確実に防止し得る画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる現像装置が適用される電子写真方式を用いた画像形成装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】同現像装置の構成を示す模式図である。
【図３】同じくトナー搬送部材の構成を示す模式図である。
【図４】同トナー搬送部材に印加される電圧波形を示す波形図である。
【図５】同トナー搬送部材の構成を平面的に示す構成図である。
【図６】同トナー搬送部材の構成をトナー搬送方向から見た図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係わる現像装置の構成を示す模式図である。
【図８】同じくトナー搬送部材付近の構成を示す断面図である。
【図９】同じく図８の矢印Ｋ方向から見たトナー搬送部材付近の構成を示す図である。
【符号の説明】
１              感光体ドラム（像担持体）
４              現像装置
４１            トナー搬送部材（現像剤搬送部材）
４１ａ          基材
４１ｂ          進行波発生電極（電極）
４１ｃ          表面保護層
４４            供給部材
４５            回収部材
４６            壁
４９ａ，９２ａ  供給部材両端のシール部材
４９ｂ，９２ｂ  回収部材両端のシール部材
９              無端ベルト
９４            トナー侵入防止壁（現像剤侵入防止壁）
９４ａ          弾性体
Ａ              現像領域
Ｂ              供給部材上のトナー存在領域
Ｃ              トナー搬送領域（現像剤搬送領域）
Ｄ              配線パターンの領域
Ｅ              回収部材上のトナー存在領域
Ｌｅ            有効電極幅
Ｌｔ            供給部材上におけるトナー存在領域の幅方向の長さ
Ｌｒ            回収部材の幅方向の長さ
Ｌｆ            配線パターン間の間隔
Ｌｂ            無端ベルトの幅方向の長さ
Ｔ              トナー（現像剤）
Ｘ              画像形成装置
【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】
0003639545.tif 000007
【図７】
0003639545.tif 000008
【図８】
0003639545.tif 000009
【図９】
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