(57)【要約】【課題】  トナーを搬送する搬送部材の搬送面でトナーの滞留、堆積が発生して搬送不良になり、また搬送量も増加することができない。【解決手段】  スケルトン搬送部材１は、３枚のスケルトン電極部材１１をトナー搬送方向と交差する方向の両端部に絶縁部材１５、１５を介して積層したものであり、スケルトン電極部材１１は、所定の間隔でそれぞれ空隙１３を介して複数の電極線１２を形成し、各層の電極線１２が空間的に積層された構造をなすことで、最上層のスケルトン電極部材１１の表面側及び各層のスケルトン電極部材１１の間に形成される空間１４を介してトナーを搬送し、スケルトン搬送部材１の像担持体１０１と対向する領域は像担持体１０１の周面に倣って湾曲させた湾曲部１Ｎとして現像ニップ部を形成した。【選択図】  図２４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔で配置された複数の電極に多相の電圧が印加されることで形成される搬送電界によってトナーを搬送するトナー搬送部材を備え、このトナー搬送部材の搬送面を潜像が形成される像担持体に対向させて前記潜像を現像する現像装置において、前記トナー搬送部材は前記電極を構成する電極線がスケルトン構造で空間的に積層配置されたスケルトン搬送部材であり、このスケルトン搬送部材には前記像担持体の周面に倣って湾曲する部分が形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
所定の間隔で配置された複数の電極に多相の電圧が印加されることで形成される搬送電界によってトナーを搬送するトナー搬送部材を備え、このトナー搬送部材の搬送面を潜像が形成される像担持体に対向させて前記潜像を現像する現像装置において、前記トナー搬送部材は前記電極を構成する電極線がスケルトン構造で空間的に積層配置されたスケルトン搬送部材であり、このスケルトン搬送部材を構成する各層の電極線のうちの前記像担持体に近い側の層の電極線に対して前記トナーを集中させる電圧が印加されることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の現像装置において、スケルトン搬送部材を構成する各層の電極線のうちの前記像担持体に近い側の層の電極線に対して印加するパルス状電圧が他の層の電極線に印加するパルス状電圧よりも電圧値が高いことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の現像装置において、スケルトン搬送部材を構成する各層の電極線のうちの前記像担持体に近い側の層の電極線に対して印加するパルス状電圧が他の層の電極線に印加するパルス状電圧よりもトナーを引き付ける時間が長いことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の現像装置において、スケルトン搬送部材を構成する各層の電極線のうちの前記像担持体に近い側の層の電極線に対して印加するパルス状電圧が他の層の電極線に印加するパルス状電圧よりも周波数が高いことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれかに記載の現像装置において、前記スケルトン搬送部材には前記像担持体の周面に倣って湾曲する部分が形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
所定の間隔で配置された複数の電極に多相の電圧が印加されることで形成される搬送電界によってトナーを搬送するトナー搬送部材を備え、このトナー搬送部材の搬送面を潜像が形成される像担持体に対向させて前記潜像を現像する現像装置において、前記トナー搬送部材は前記電極を構成する電極線がスケルトン構造で空間的に並べて配置されたスケルトン搬送部材であり、このスケルトン搬送部材には前記像担持体の周面に倣って湾曲する部分が形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の現像装置において、前記スケルトン搬送部材の上方及び下方の少なくともいずれか前記トナーの帯電極性と同極性のバイアス電圧が印加されるバイアス電極部材が配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
像担持体と、帯電手段と、クリーニング手段の少なくともいずれかと、請求項１ないし８のいずれかに記載の現像装置とを備え、画像形成装置本体に対して着脱可能なことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
像担持体に形成された潜像にトナーを付着させて現像する画像形成装置において、請求項１ないし８のいずれかに記載の現像装置又は請求項９に記載のプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
カラー画像を形成する画像形成装置において、請求項９に記載のプロセスカートリッジを複数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】
【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画像形成装置に関し、特に粉体を進行波電界によって搬送する現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、プリンタ／ファックス／複写機複合機等の各種画像形成装置として、像担持体を帯電させ、静電潜像を形成して、この静電潜像に着色体などの粉体（本明細書では「トナー」又は「トナー粒子」という。）を付着させて現像し、トナー像を被記録媒体（転写材、用紙、記録紙、中間転写体などを含む意味である。）に転写する電子写真プロセスを用いる画像形成装置が知られている。
【０００３】
このような画像形成装置において、特許文献１、２に記載されているようにトナーを進行波電界（移相電界、搬送電界などともいう。）によって搬送する静電搬送基板を備えて、この静電搬送基板の先端部から像担持体の潜像に向けてトナーを噴出することで現像するようにした現像装置、特許文献３に記載されているように静電搬送基板上でトナーをホッピングさせて像担持体の潜像を現像する現像装置が知られている。
【特許文献１】特開２００３−０９８８２６号公報
【特許文献２】特開２００２−２４０９４３号公報
【特許文献３】特開２００３−０４３８０６号公報
【０００４】
また、トナーを静電搬送する装置としては、特許文献４ないし８に記載されているようなものも知られている。
【特許文献４】特開平８−１４９８５９号公報
【特許文献５】特開２００３−０９８８２６号公報
【特許文献６】特開２００４−１５７２５９号公報
【特許文献７】特開２００１−１３９１４４号公報
【特許文献８】特開２００４−２１９７６８号公報
【０００５】
従来のこのようなトナーの静電搬送を行なう現像装置に使用されているトナー搬送部材は、特許文献１ないし３などにも記載されているように、ガラス基板、ＦＰＣ、ＰＣＢなどの部材上に電極を形成し、これを積層することによってトナーを搬送する進行波電界を発生させるトナー搬送基板（部材）を構成している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来のトナー搬送部材にあっては、搬送部材の表面材料が帯電やトナー帯電に対して帯電序列の組み合わせに不具合があると、トナーと搬送部材表面間にクーロン力が働き、吸着、固着又はトナーの帯電劣化が生じるという課題がある。また、搬送部材は、環境雰囲気の湿度に敏感であり、湿度５０％を超えると、特に、液架橋力による固着が大きくなってトナーが搬送部材表面に固着して搬送されなくなるという課題もある。
【０００７】
しかも、特に低帯電や無帯電トナーが搬送部材表面に供給されると、搬送電界での電界移相に追随できずに、搬送部材表面に滞留することになり、適正帯電されたトナーの物理的なストッパーとなり搬送効率が著しく低下するか、搬送不能になるという課題もある。
【０００８】
そのため、このような搬送部材を画像形成装置の現像装置に使用した場合、搬送部材に対するトナーの固着、付着が生じると、トナーが搬送されないまま堆積し、現像装置に使用した場合には現像できなくなるという課題を伴うことになる。また、搬送部材の上表面（２π）のみの搬送であるために、トナー搬送量には限界があり、高速現像に対応できなくなるという課題もある。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、トナーの滞留、堆積を低減した安定した現像を行なうことができる現像装置、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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明に係る現像装置は、所定の間隔で配置された複数の電極に多相の電圧が印加されることで形成される搬送電界によってトナーを搬送するトナー搬送部材を備え、このトナー搬送部材の搬送面を潜像が形成される像担持体に対向させて潜像を現像する現像装置において、トナー搬送部材は電極を構成する電極線がスケルトン構造で空間的に積層配置されたスケルトン搬送部材であり、このスケルトン搬送部材には像担持体の周面に倣って湾曲する部分が形成されている構成とした。
【００１１】
本発明に係る現像装置は、所定の間隔で配置された複数の電極に多相の電圧が印加されることで形成される搬送電界によってトナーを搬送するトナー搬送部材を備え、このトナー搬送部材の搬送面を潜像が形成される像担持体に対向させて潜像を現像する現像装置において、トナー搬送部材は電極を構成する電極線がスケルトン構造で空間的に積層配置されたスケルトン搬送部材であり、このスケルトン搬送部材を構成する各層の電極線のうちの像担持体に近い側の層の電極線に対してトナーを集中させる電圧が印加される構成とした。
【００１２】
ここで、スケルトン搬送部材を構成する各層の電極線のうちの像担持体に近い側の層の電極線に対して印加するパルス状電圧が他の層の電極線に印加するパルス状電圧よりも電圧値が高い構成とする。あるいは、スケルトン搬送部材を構成する各層の電極線のうちの像担持体に近い側の層の電極線に対して印加するパルス状電圧が他の層の電極線に印加するパルス状電圧よりもトナーを引き付ける時間が長い構成とする。若しくは、スケルトン搬送部材を構成する各層の電極線のうちの像担持体に近い側の層の電極線に対して印加するパルス状電圧が他の層の電極線に印加するパルス状電圧よりも周波数が高い構成とする。また、スケルトン搬送部材には像担持体の周面に倣って湾曲する部分が形成されていることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る現像装置は、所定の間隔で配置された複数の電極に多相の電圧が印加されることで形成される搬送電界によってトナーを搬送するトナー搬送部材を備え、このトナー搬送部材の搬送面を潜像が形成される像担持体に対向させて潜像を現像する現像装置において、トナー搬送部材は電極を構成する電極線がスケルトン構造で空間的に並べて配置されたスケルトン搬送部材であり、このスケルトン搬送部材には像担持体の周面に倣って湾曲する部分が形成されている構成とした。
【００１４】
これらの各本発明に係る現像装置においては、スケルトン搬送部材の上方及び下方の少なくともいずれかトナーの帯電極性と同極性のバイアス電圧が印加されるバイアス電極部材が配置されていることが好ましい。
【００１５】
本発明に係るプロセスカートリッジは、像担持体と、帯電手段と、クリーニング手段の少なくともいずれかと、本発明に係る現像装置とを備え、画像形成装置本体に対して着脱可能な構成としたものである。
【００１６】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る現像装置又は本発明に係るプロセスカートリッジを１又は複数備えたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る現像装置によれば、トナー搬送部材は電極を構成する電極線がスケルトン構造で空間的に積層配置されたスケルトン搬送部材であり、このスケルトン搬送部材には像担持体の周面に倣って湾曲する部分が形成されている構成としたので、トナーの滞留、堆積を低減し、トナー搬送量の増大を図ることができるとともに、現像ニップ部を広くして十分な帯電トナーを現像領域に送ることができ、安定した現像を行なうことができる。
【００１８】
本発明に係る現像装置によれば、トナー搬送部材は電極を構成する電極線がスケルトン構造で空間的に積層配置されたスケルトン搬送部材であり、このスケルトン搬送部材を構成する各層の電極線のうちの像担持体に近い側の層の電極線に対してトナーを集中させる電圧が印加される構成としたので、トナーの滞留、堆積を低減し、トナー搬送量の増大を図ることができるとともに、スケルトン構造であっても十分な帯電トナーを現像領域に送ることができ、安定した現像を行なうことができる。
【００１９】
本発明に係る現像装置によれば、トナー搬送部材は電極を構成する電極線がスケルトン構造で空間的に並べて配置されたスケルトン搬送部材であり、このスケルトン搬送部材には像担持体の周面に倣って湾曲する部分が形成されている構成としたので、トナーの滞留、堆積を低減し、トナー搬送量の増大を図ることができるとともに、現像ニップ部を広くして十分な帯電トナーを現像領域に送ることができ、安定した現像を行なうことができる。
【００２０】
本発明に係るプロセスカートリッジ及び画像形成装置によれば、本発明に係る現像装置を備えているので、トナーの滞留、堆積を低減し、トナー搬送量の増大を図ることができ、安定した現像を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る現像装置で使用するスケルトン搬送部材の第１例について図１ないし図５を参照して説明する。なお、図１は同スケルトン搬送部材の平面説明図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面説明図、図３は同スケルトン搬送部材の側面説明図である。
【００２２】
このスケルトン搬送部材１は、３枚のスケルトン電極部材１１をトナー搬送方向と交差する方向の両端部に絶縁部材１５、１５を介して積層したものである。スケルトン電極部材１１は、所定の間隔でそれぞれ空隙１３を介して複数の電極線１２を形成したものである。そして、このスケルトン電極部材１１を両端部に絶縁部材１５、１５を介して積層することで、各層の電極線１２が空間的（空間を介して）積層された構造にしている。つまり、スケルトン搬送部材１は、各層のスケルトン電極部材１１の電極線１２間には空間１４が介在するスケルトン構造となる。この場合、電極線１２に印加する電圧がｎ相（ここでは３相とする。）であれば、３枚のスケルトン電極部材１１は隙間１３を１／ｎずつ搬送方向にずらして積層することで移相電界を発生させることができる。
【００２３】
具体的には、例えば、ＳＵＳ３０４、３０３、３０６、３１６、Ｎｉ及びその合金、また高張性合金等の薄板（箔）をエッチングすることで、あるいは、電鋳などによって、電極線１２と空間１３を交互に形成したスケルトン電極部材１１を作製することができる。この場合、例えば、厚さ１００μｍのＳＵＳ３０４を用いて電極線１２は１００μｍの線幅とし、空隙１３は５００μｍ幅で形成した。
【００２４】
そして、このスノコ状、またはスダレ状に電極線１２が形成されたスケルトン電極部材１１の両端部に、絶縁部材１５として例えば厚さ１００μｍのポリイミド板を挟み、次層のスケルトン電極部材１１を５００μｍの間隙１３を１００μｍ位置をずらして接合して、同様に、絶縁部材１５としての厚さ１００μｍのポリイミド板を挟み、次層のスケルトン電極部材１１を５００μｍの間隙１３を１００μｍ位置をずらして接合して、３層のスケルトン電極部材１１、１１、１１を接合する。
【００２５】
これにより、立体的には、図で最下層のスケルトン電極部材１１を１層目とすると、１層目のスケルトン電極部材１１の特定の電極線１２を基準とすれば、この基準となる電極線１２に対して搬送方向に２００μｍ、高さ方向１００μｍずれた位置に２層目のスケルトン電極部材１１の電極線１２が位置し、更に基準となる電極線１２に対して搬送方向に４００μｍ、高さ方向３００μｍずれた位置に３層目のスケルトン電極部材１１の電極線１２が位置することになる。
【００２６】
このように構成したスケルトン搬送部材１においては、図４に示すように、電圧印加手段２によってｎ相（ここでは、３相）のパルス状電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃを各スケルトン電極部材１１に印加することによって、進行波電界が形成されて、帯電したトナーＴが搬送方向に搬送される。なお、進行波電界による帯電トナーの搬送原理については後述する。
【００２７】
このとき、スケルトン搬送部材１は電極線１２が空間的に積層されスケルトン構造であるため、各スケルトン電極部材１１間の空間１４、１４もトナーの搬送空間となり、最上層のスケルトン電極部材１１の表面、この最上層の下層のスケルトン電極部材１１との間の空間１４、及び、更に下層のスケルトン電極部材１１との間の空間１４を介して、トナーが搬送されることになる。つまり、従来は搬送部材の上表面（２π）のみの搬送であったのに対し、電極間空間（電極の下面）を含めた４πで搬送することができる。
【００２８】
したがって、従来のようなガラス基板、樹脂基板或いはセラミックス基板等の絶縁性材料からなる基板、或いは、ＳＵＳ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板上に電極を形成したものに比べて、トナーの搬送空間（搬送経路）が３倍に増加することになって、単位時間当たりのトナー搬送量を増加することができる。
【００２９】
また、帯電不良トナーは電極線間の隙間から落下分離して、適正帯電トナーを選択的に搬送することができる。さらに、スケルトン搬送部材１は各電極線１２が空間的に配置されたスケルトン構造であるため、各電極線１２間にトナーが付着、固着する部材がなく、また、電極線１２は駆動周波数に依存する振動と共振振動で、印加電圧と幅（長さ）にもよるが０．１μｍ以上の振動（大きくは５０μｍ程度の振動が確認された。）が生じ、これは高湿雰囲気でもまた仮に電極線に一部トナーが付着しても振動剥離され、トナーの付着固着が防止できる。
【００３０】
上述した製作例では電極線１２は２００μｍピッチで、その線間は１００μｍである。駆動電圧４００Ｖを印加したときの線間電界は４ｋＶ/ｍｍであった。帯電トナーが付着した場合、これを隔離する限界電位でこれ以上の電界強度が必要である。特に、高温高湿では付着力が強くなり、６ｋＶ/ｍｍ以上が求められる。この場合、電極線１２の表面に撥水性材料や吸着水が少ない無機酸化膜をコートすることで、このトナーの付着力を小さくし、剥離電界を低くすることができる
【００３１】
また、スケルトン電極部材は高価な半導体技術を適用しないでも安価な従来技術で製作することができ、コストの低減も図れる。なお、スケルトン電極部材の電極線ピッチ、電極線幅、上下の電極線間の間隙はなどは上記説明に限定されるものではなく、また、移相電界を発生させる駆動電圧も上記の例に限るものではない。
【００３２】
ここで、電極線１２に対するトナーの付着を更に低減する電極線１２の構造の異なる例について図５及び図６を参照して説明する。なお、図５及び図６は同電極線１２の要部拡大断面説明図である。
図５に示す例は、電極線１２を、搬送方向に沿う断面形状で、少なくとも搬送方向に対向する端部に搬送方向上下側に向うテーパ面１２ａ、１２ｂを有する形状としたものである。図６に示す例は、電極線１２を、搬送方向に沿う断面形状で、少なくとも搬送方向に対向する端部に搬送方向上側に向うテーパ面１２ａを有する形状としたものである。
【００３３】
電極線１２の断面形状をこのような形状にすることで、図５あるいは図６に示すように、搬送されて来たトナーＴがテーパ面１２ａ、１２ｂに衝突して反跳して搬送方向上側又は下側に向うことになり、電極線１２の端部を平坦面に形成した場合に比べて電極線１２に付着、固着し難くなる。
【００３４】
次に、スケルトン電極部材１１の他の例について図７を参照して説明する。なお、図７は同スケルトン電極部材の要部平面説明図である。
このスケルトン電極部材１１は、各電極線１２、１２間に搬送方向に沿って直線状の補強用手段である架橋部２１を電極線１２と一体的に形成している。
【００３５】
すなわち、スノコ状或いはスダレ状のスケルトン電極部材１１は電極線１２が直線状である場合、機械的強度が不足し、変形や伸びが大きく、撓み、カールなどが発生するおそれがある。このスケルトン電極部材１１を空間積層構成に調整するとき、横方向に張力が必要であり、このとき、材料の破断降伏点を超える張力が掛かると容易に伸びることになる。
【００３６】
そこで、各電極線１２、１２間に１又は複数の架橋部２１を、相互対峙隣接する電極線１２、１２間に直線的に設けて固定し、又は千鳥状に設けて直線滴に固定し（図７の例）、平面的に見てメッシュ構造にすることによって機械的強度を補強することができる。
【００３７】
この場合、電極線１２の幅をａとしたとき、上述したｎ相（３相）の電圧印加で移相電界を発生させるときには３層空間積層構成となって、同じ層では各電極線１２、１２間の隙間１３は５×ａ程度になるが、上述した架橋部２１の線幅はａ程度であり、架橋部２１のピッチは１０ａ〜１００ａが好ましく、特に好ましくは、３０×ａ〜６０×ａが金属材料の剛性が維持され、撓みも無く、静電搬送駆動時の振動による上下電極線１２の接触ショートも防止できる。
【００３８】
また、電極線１２の線幅ａは、構成と駆動電圧にもよるが３０μｍ〜５００μｍが好ましく、特に好ましくは、８０μｍ〜２００μｍの範囲であり、この範囲にすることで、スケルトン電極部材１１を形成する金属材料の厚さＴが１００〜３００ｍであれば、金属材料の剛性を維持でき、撓みも無く、静電搬送駆動時の振動による上下電極線１２間の接触ショートも生じない。
【００３９】
次に、電極線１２間の架橋部２１の他の例について図８を参照して説明する。なお、図８は同スケルトン電極部材の架橋部の要部平面説明図である。
つまり、架橋部２１の平面形状は上述した直線形状に限るものではなく、図７（ａ）〜（ｆ）に示すような形状とすることもできる。なお、同図（ａ）は傾斜線、（ｂ）はＳ字曲線、（ｃ）は順配置テーパ形状（テーパの向きが同じ）、（ｄ）は交互配置テーパ形状（テーパの向きが交互に変わる）、（ｅ）鋭角形状、（ｆ）は半月形状の例である。
【００４０】
すなわち、架橋部２１を設ける場合、帯電トナーの搬送方向に対して進行波電界の力を妨害しないように、上下の電極線１２の重畳を可能な限り少なくすることが好ましい。したがって、傾斜、曲率線、テーパなどを持たせることによって、上下電極線１２の重なりを少なくすることができる。さらに、これらの形状にすることで、電界分布に偏向を与えることができて、トナー搬送に拡散と集中を与えることができる。これにより、例えば現像装置に用いた場合、一部現像等で消費されることで不均一になるトナー分布を、拡散と集中によって可能な限り均一な分布に補正することできるようになる。
【００４１】
次に、スケルトン搬送部材１の他の例について図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は同スケルトン搬送部材の側面説明図、図１０は同スケルトン搬送部材の隙間維持部材の異なる配置例を説明する平面説明図である。
このスケルトン搬送部材１は、上下のスケルトン電極部材１１，１１の電極線１２，１２間に隙間維持手段としての絶縁性の隙間維持部材２２を介在させている。この隙間維持部材２２は、絶縁材料２２ａの周面に熱可塑性樹脂２２ｂをコートしたものを用いて、上下の電極線１２，１２のいずれか一方又は双方に熱圧着で接合固定している。
【００４２】
絶縁材料２２ａとしては、例えば、有機絶縁材料で耐熱性が大きく、例えば、ガラス転移点が１００℃以上のポリイミド、液晶プラスチック、尿素樹脂、フッ素樹脂、またこれらにガラス繊維を混入させたものなどを用いることができる。また、熱可塑性樹脂２２ｂの厚みは０．５〜３μｍとしている。なお、隙間維持部材２２全体を熱可塑性樹脂材料で形成することもできる。また、隙間維持部材２２の絶縁材料２２ａの径は上下の電極線１２間の距離にもよるが、例えば５０μｍ〜３００μｍとする。
【００４３】
また、この隙間維持部材２２の配置は例えば図１０に示すようにすることができる。図１０（ａ）は直線状に配置した例、同図（ｂ）はランダムに配置した例、同図（ｃ）は斜め交互に配置した例、同図（ｄ）は斜めに配置した例である。特に、搬送領域の搬送方向と交差する方向の両端部では、トナーを内側に向けるように配置することが好ましい。
【００４４】
なお、隙間維持部材２２の断面形状は上述した円形状に限るものではなく、図１１に示すように三角形状にしても、あるいは、図１２に示すように楕円形状にしてもよく、その他四角形などの多角形状とすることもできる。
【００４５】
このように、上下のスケルトン電極部材１１，１１の電極線１２，１２間に隙間維持部材２２を介在させることによって、上下の電極線１２間の機械強度を補強し、且つ駆動時の電極線１２の振動による上下電極線１２の接触ショートを防止することができる。
【００４６】
次に、スケルトン搬送部材１の更に他の例について図１３を参照して説明する。なお、図１３は同スケルトン搬送部材の側面説明図である。
このスケルトン搬送部材１は、スケルトン電極部材１１の搬送方向と交差する方向の両端部を絶縁材料からなる端部固定部材２４で固定したものである。
【００４７】
つまり、電極線１２の空間積層構造体を作製する場合、各電極線１２間は上下方向では隙間維持部材２２によって保護されるが、スケルトン電極部材１１の両端部の固定と形状固定のためには、スケルトン電極部材１１の両端部に高絶縁材料からなる端部固定部材２４を設けて間隙の確保と絶縁性更に形状固定を行なうようにしている。この場合、トナー搬送に必要な領域を確保するためにスケルトン電極部材１１の両端部で固定することが好ましい。
【００４８】
次に、スケルトン搬送部材１の更にまた他の例について図１４を参照して説明する。なお、図１４は同スケルトン搬送部材の側面説明図である。
このスケルトン搬送部材１は、前述したように３枚のスケルトン電極基板１１をトナー搬送方向に電極線１２を印加する電圧の相をｎ相（この例では３相）として、１／ｎずつ位置をずらして空間的に積層配置するとともに、搬送方向と交差する方向にも位置をずらして配置している。
【００４９】
つまり、前述したようにスケルトン電極基板１１に架橋部２１を設けて補強した場合、上下で架橋部２１が同じ位置にあると、進行波電界に歪が生じるおそれがあるので、３枚のスケルトン電極基板１１を搬送方向と交差する方向にも位置をずらして配置することで、電極線１２間を架橋する架橋部２１の重なりが少なくなり、進行波電界の歪が小さくなる。これによって、安定したトナー搬送を行なうことができる。
【００５０】
次に、スケルトン搬送部材の第２例について図１５及び図１６を参照して説明する。なお、図１５は同スケルトン搬送部材の平面説明図、図１６はスケルトン搬送部材の側面説明図である、
このスケルトン搬送部材５１は、隙間５３を介することで空間的に並べて配置した複数の電極線５２を有し、各電極線５２の両端部を絶縁性の電極線固定部材５５で固定保持し、電極線固定部材５５に設けた３本のバスライン（印加電圧が３相の例）５６と電極線５２を電気的に接続したものである。
【００５１】
具体的には、図１７に示すように例えばＳＵＳ３０４などの導電性部材に電極線５２を１００μｍ線幅で、空隙５３を１００μｍ幅で形成して両端部を架橋部６２で架橋した部材６１を製作し、図１８（ａ）に示すように、この部材６１の両端部に電極線固定部材５５を固定した後、図１８（ｂ）に示すように、部材６１の架橋部６２を切断することにより、両端部が電極線固定部材５５に固定保持された複数の電極線５２が空隙５３を介して配置された部材を形成する。そして、図１８（ｃ）及び図２４に示すように、電極線固定部材５５に形成した３本のバスライン（共通電極ライン）５６と電極線５２とを順次ワイヤボンディング５７などで電気的に接続する。
【００５２】
なお、共通電極ラインと個々の電極線５２とは図２０及び図２１に示すようにＦＰＣやＡＦＣコネクタなどを用いて行なうこともできる。つまり、ＦＰＣ６５の３本の共通電極ライン６６を形成してコンタクトホール６７を他のライン６６は絶縁層６８で被覆することなどで形成し、電極線５２と異方性接合ＡＦＣ６９を介して接続する。
【００５３】
このように、ライン状に異なる相の電圧が印加される電極線５２を、隙間５３を介することで空間的に並べて複数配置したスケルトン搬送部材５１においては、例えば潜像を形成するドラム状の像担持体の周面に沿ってスケルトン搬送部材の形状を倣わせて配置することができ、現像領域幅を広くとることも容易になる。
【００５４】
そして、電極線５２間には空間（隙間５３）が形成されたスケルトン構造であるので、低帯電トナーや無帯電トナーは隙間から落下して、正常な帯電トナーだけを選択的に搬送して例えば現像に供することができる。また、スケルトン搬送部材１と同様に電極線へのトナーの付着、固着を防止することができる。
【００５５】
次に、スケルトン搬送部材１によるトナー搬送の原理について説明する。
スケルトン搬送部材１の複数の電極線１２に対してｎ相のパルス状電圧を印加することにより、複数の電極線１２によって移相電界（進行波電界）が発生し、スケルトン搬送部材１上の帯電したトナーは反発力及び／又は吸引力を受けて移送方向に移動する。
【００５６】
例えば、スケルトン搬送部材１の複数の電極線１２に対して図２２に示すように、グランドＧ（０Ｖ）と正の電圧＋との間で変化するＡ相、Ｂ相、Ｃ相の３相のパルス状駆動波形（電圧）を、タイミングをずらして印加する。
【００５７】
このとき、図２３に示すように、スケルトン搬送部材１上に負帯電トナーＴがあり、スケルトン搬送部材１の空間的に連続した複数の電極線１２（ここでは３層のスケルトン電極部材１１間で連続する電極線１２）にそれぞれ「Ｇ」、「Ｇ」、「＋」、「Ｇ」、「Ｇ」が印加された（同図（ａ））とすると、負帯電トナーＴは「＋」の電極１０２上に位置する。次のタイミングで複数の電極１０２にはそれぞれ「＋」、「Ｇ」、「Ｇ」、「＋」、「Ｇ」が印加され（同図（ｂ））、負帯電トナーＴには左側の「Ｇ」の電極線１２との間で反発力が、右側の「＋」の電極線１２との間で吸引力がそれぞれ作用するので、負帯電トナーＴは「＋」の電極線１２側に移動する。さらに、次のタイミングで複数の電極線１２には、同図（ｃ）に示すように、それぞれ「Ｇ」、「＋」、「Ｇ」、「Ｇ」、「＋」が印加され、負帯電トナーＴには同様に反発力と吸引力がそれぞれ作用するので、負帯電トナーＴは更に「＋」の電極線１２側に移動する。
【００５８】
そこで、上述したスケルトン搬送部材１を用いた本発明に係る現像装置の第１実施形態について図２５を参照して説明する。なお、図２５は同実施形態の模式的説明図である。
この現像装置は、潜像が形成される像担持体１０１との対向領域にトナーを搬送するスケルトン搬送部材１を備え、このスケルトン搬送部材１上でトナーをホッピングさせることによって像担持体１０１の潜像にトナーを付着させて現像する。スケルトン搬送部材１の後端部側には、帯電トナーを供給する、例えば磁気ブラシで帯電トナーを保持する現像剤担持体１０３を配置している。
【００５９】
そして、スケルトン搬送部材１の像担持体１０１と対向する部分は、像担持体１０１の周面に倣って湾曲させた湾曲部１Ｎとして、この湾曲部１Ｎと像担持体１０１が対向する領域で現像ニップ部を形成している。この場合、スケルトン搬送部材１のスケルトン電極１１間に介在させる絶縁部材１２は例えば可塑性の有機樹脂材料で形成することで、ガラス転移点（Ｔｇ）若しくは融点（ｍｐ）近傍の温度による加熱変形と冷却によって、像担持体１０１の曲率に合った曲率で曲げることができ、現像ニップ形状とニップ幅を確保することができる。
【００６０】
この現像装置においては、前述したようにスケルトン搬送部材１の上面及び各層のスケルトン電極部材１１間の空間１４（中空内部）、更に下面を、付着することなく移相電界の進行方向にトナーが搬送され、多くの量のトナーを搬送することができるので、安定した現像を高速で行なうことができる。
【００６１】
しかも、この場合、スケルトン搬送部材１には、像担持体１０１の周面に沿って湾曲した湾曲部１Ｎを形成することで必要な現像ニップ部を確保しているので、スケルトン構造であっても十分にトナーを現像領域に供給することができ、現像効率も向上する。
【００６２】
次に、この現像装置のスケルトン搬送部材１の電極線１２に対して電圧を印加する電圧印加手段１０２について図２５を参照して説明する。なお、ここでは、前記スケルトン搬送部材１の電極線１２は、像担持体１０１にトナーを搬送する搬送領域の電極線１２と、像担持体上１０１の潜像を現像するために対向する対向領域（現像領域）の電極線１２とに分けてパルス状電圧を印加するものとする。
【００６３】
この電圧印加手段１０２は、パルス信号を生成出力するパスル信号発生回路２０１と、このパルス信号発生回路２０１からのパルス信号を入力して駆動波形であるパルス状電圧Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を生成出力する波形増幅器２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃと、パルス信号発生回路２０１からのパルス信号を入力して駆動波形であるパルス状電圧Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を生成出力する波形増幅器２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃとを有する。
【００６４】
パルス信号発生回路２０１は、例えばロジックレベルの入力パルスを受けて、各１２０°に位相シフトした２組みパルスで、次段の波形増幅器２０２ａ〜２０２ｃ、２０３ａ〜２０３ｃに含まれるスイッチング手段、例えばトランジスタを駆動して２００Ｖのスイッチングを行なうことができるレベルの出力電圧１０〜１５Ｖのパルス信号を生成して出力する。
【００６５】
波形増幅器２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃは、搬送領域の各電極線１２に対して、３相の駆動波形（パルス状電圧）Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を印加し、波形増幅器２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃは、現像領域の各電極１２に対して、３相の駆動波形（パルス状電圧）Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を印加する。
【００６６】
ここで、スケルトン搬送部材１の搬送領域の各電極線１２に対しては、例えば図２６に示すように、各相の−２００Ｖの印加時間ｔａを繰り返し周期ｔｆの１／３である約３０％（正確には３３％）に設定した３相パルス状電圧Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を印加する。
【００６７】
また、スケルトン搬送部材１の現像領域の各電極線１２に対しては、図２７に示すように、各相の−２００Ｖ）の印加時間ｔａを繰り返し周期ｔｆの２／３である約６７％に設定した３相パルス状電圧Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を印加する。
【００６８】
ここで、スケルトン搬送部材１の現像領域の各スケルトン電極部材１１の各電極線１２に対しては、上述した図２７に示すように、電圧値、デューティ、周波数が同じパルス状電圧を位相をずらして印加することもできるが、スケルトン搬送部材１は各層のスケルトン電極部材１１の電極線１２が空間的に積層されているので、下層のスケルトン電極部材１１の電極線１２で搬送されるトナーを隙間１３を介して上方のスケルトン電極部材１１の電極線１２上に移送することもでき、このようにすれば、現像領域では最も上の（最も像担持体に近い）スケルトン電極部材１１にトナーを集めて、効率的な現像を行えるようになる。
【００６９】
このようなパルス状電圧について図２８ないし図３０を参照して説明する。
まず、図２８に示すパルス状電圧は、最上層のスケルトン電極部材１１の電極線１２に印加するパルス状電圧Ｖ２１を−２００Ｖとし、下２つの層のスケルトン電極部材１１，１１の電極線１２に印加するパルス状電圧Ｖ２１、Ｖ２３を−３００Ｖとすることで、下側の層の電界強度が大きき、トナーは最上層のスケルトン電極部材１１と移送されて集中する。
【００７０】
また、図２９に示すパルス状電圧は、最上層のスケルトン電極部材１１の電極線１２に印加するパルス状電圧Ｖ２１のパルスデューティを３０％とし、下２つの層のスケルトン電極部材１１，１１の電極線１２に印加するパルス状電圧Ｖ２１、Ｖ２３のパルスデューティを５０％とすることで、下側の層がトナーを反発させる時間が長くなり、トナーは最上層のスケルトン電極部材１１と移送されて集中する。
【００７１】
さらに、図３０に示すパルス状電圧は、図２９と同様に、最上層のスケルトン電極部材１１の電極線１２に印加するパルス状電圧Ｖ２１を−２００Ｖとし、下２つの層のスケルトン電極部材１１，１１の電極線１２に印加するパルス状電圧Ｖ２１、Ｖ２３を−３００Ｖとするとともに、最上層のスケルトン電極部材１１の電極線１２に印加するパルス状電圧Ｖ２１の周波数を下２つの層のスケルトン電極部材１１，１１の電極線１２に印加するパルス状電圧Ｖ２１、Ｖ２３の周波数より高く（ここでは６ｋＨｚと３ｋＨｚの例）することで、最上層のスケルトン電極部材１１へのトナーの集中と、ホッピング高さ高くするようにしている。
【００７２】
この点について更に説明すると、一般的には、各電極に印加するパルス状電圧は、電圧、駆動領域（デューティ、Ｄｕｔｙ）、周波数が同じである。しかしながら、本発明で用いるスケルトン搬送部材は、スケルトン電極部材の上下さらに内部の間隙もトナー搬送領域であり、トナー搬送量は増加するが、他方、像担持体との現像ニップ側にトナーが集中しなくなる。
【００７３】
そこで、像担持体に面したスケルトン電極部材の電極線に印加するパルス状電圧を他のスケルトン電極部材の電極線に印加するパルス状電圧と異ならせて、つまり、像担持体に面したスケルトン電極部材にトナーが集中するようなパルス状電圧を印加することで、現像領域におけるトナー不足が生じないようにしている。
【００７４】
例えば、像担持体に面したスケルトン電極部材（層）の電極線に印加するパルス状電圧をその他のスケルトン電極部材（層）の電極線に印加するパルス状電圧に比べて、駆動電圧を大きくする（−極性であれば絶対値を小さくする）ことで、搬送中の帯電トナーがより多く集中し、且つホッピング量も大きくなり、現像に寄与するトナーの量が多くなる。静電搬送電圧は大きい程、飛翔帯電トナーの集中と電極に接触し電界逆転による反発飛翔が大きくなる。
【００７５】
具体例を挙げると、ＳＵＳ３０４の１００μｍ薄板に電極線１２として１００μｍ線幅で、５００μｍの空隙をあけ、このスノコ状又はスダレ状（ブラインド上）のＳＵＳ３０４のパターン部品を両端に絶縁材料、例えばポリイミド板１００μｍを挟み５００μｍ間隙の１００μｍ位置をずらして２層構造とし、更に３層目を同じくポリイミド板１００μｍを挟み５００μｍ間隙の３００μｍ位置をずらして接合する。
【００７６】
そして、このスケルトン搬送部材に対して、３相の移相電界を発生をさせるために（なお、ここでは、トナーが正帯電で説明する。）、像担持体に面したスケルトン電極部材の駆動電圧を５００Ｖ、他の２相電極を４００Ｖにすると、帯電トナーが付着しても剥離電界は越えているので、滞留無くトナーは搬送されるが、像担持体に面したスケルトン電極部材の駆動電圧が５００Ｖであることから、トナーの電界吸引が大きくさらに反発飛翔が大きい。これはより、トナーが像担持体側へ集中し、ホッピングが大きくなることから、現像効率が高くなる。
【００７７】
また、像担持体に面したスケルトン電極部材（層）の電極線に印加するパルス状電圧をその他のスケルトン電極部材（層）の電極線に印加するパルス状電圧に比べて、駆動帯域（デューティ、Ｄｕｔｙ、トナーを引き付ける時間）を長くすると、像担持体側の電極線１２はホット（電圧印加時間）状態が長くなり、帯電トナーはホット側に集中する。
【００７８】
具体例を挙げると、Ｄｕｔｙが通常では３３％であるが、搬送効率は４０〜７０％が良い結果が得られた。また、搬送効率は５５〜６０％にある。そこで像担持体に面したスケルトン電極部材の電極線の駆動電圧を４００Ｖ、Ｄｕｔｙ６０％として、他の２層のスケルトン電極部材の電極線の駆動電圧を４００Ｖ、Ｄｕｔｙ４０％とすると、帯電トナーは搬送効率が高い像担持体側の感光体に面したメッシュ電極側に集中する。また、像担持体に面したスケルトン電極部材側のパルス状電圧を駆動電圧５００Ｖ、Ｄｕｔｙ６０％とし、他のスケルトン電極部材のパルス状電圧（駆動電圧４００Ｖ、Ｄｕｔｙ４０％）より大きくすると、その相乗効果でより多くの帯電トナーが像担持体側に集中し、ホッピングも高くなり、現像効率が更に向上する。
【００７９】
さらに、像担持体に面したスケルトン電極部材側のパルス状電圧を、駆動電圧４００Ｖ、駆動周波数６ｋＨｚとし、他のスケルトン電極部材のパルス状電圧（駆動電圧４００Ｖ、３ｋＨｚ）より大きくすると、下方側のスケルトン電極部材により搬送される帯電トナーが像担持体に面するスケルトン電極部材側に集中し、且つ、ホッピングも周波数依存性があり、ホッピング発生頻度が大きくなる。これにより、トナー濃度と像担持体近傍への接近が多く、非接触現像を効率的に行なうことができる。
【００８０】
次に、本発明に係る現像装置の第２実施形態について図３１を参照して説明する。なお、図３１は同実施形態の模式的説明図である。
この現像装置では、スケルトン搬送部材１の上下のスケルトン電極部材１１、１１の上方、下方に、バイアス電源によって搬送するトナーの帯電極性と同極性（ここでは負極性とする。）のバイアス電圧が印加される金属部材などからなる導電性の板状（両端部は対向する側に向って斜めに折れ曲がっている。）のバイアス印加部材（バイアス電極部材）１２１Ａ、１２１Ｂを配置している。
【００８１】
つまり、トナーを搬送するときに、トナーがスケルトン電極部材１１の電極線１２の端面に飛翔衝突したときに、飛翔方向が曲げられて、スケルトン搬送部材１で形成される電界領域から飛び出して飛散するおそれがある。また、トナーのホッピングはスケルトン電極部材１１の表面から２００〜５００μｍ高さに集中している。スケルトン搬送部材１の上下は、このホッピングによるトナーが搬送電界外に飛翔した場合はトナー飛散として、クラウド状態の無制御となり、また、環境汚染を生じたり、搬送トナー量の制御ができなくなる。
【００８２】
そこで、上下のスケルトン電極部材１１、１１の上方、下方に、トナーの帯電極性と同極性のバイアス電圧が印加されるバイアス電極部材１２１Ａ、１２１Ｂを配置することによって、搬送電界の範囲まで空間電界制御をすることができ、スケルトン搬送部材１で形成される電界領域から飛び出そうとするトナーを反発させてスケルトン搬送部材１側に戻すことができ、帯電トナーの封じ込みとホッピングによる飛散を防止することでき、トナー搬送量の効率を向上させることができる。
【００８３】
そして、このように搬送中のトナーのホッピング高さを調整することで、トナーの層状搬送が可能になり、像担持体に面したスケルトン電極部材側への大量の帯電トナー集中化が可能となり、現像ニップ部のバイアス電極部材１２１Ａの開口部ではホッピング制御のバイアス電極部材１２１Ａがないので、ホッピングの頻度と高さが復元し、現像に寄与するトナーの量が多くなって、現像効率が向上する。
【００８４】
次に、本発明に係るプロセスカートリッジの一例について図３２を参照して説明する。
このプロセスカートリッジ４０１は、像担持体４０２と本発明に係る現像装置４０２とを一体化して画像形成装置本体に対して着脱自在に構成したものである。
【００８５】
現像装置４０２は、ケーシング４１２内に、像担持体４０１に対してトナーを搬送するスケルトン搬送部材１を配置するとともに、スケルトン搬送部材１に帯電トナーを供給する磁気ブラシを用いる現像剤担持体４１３と、現像剤担持体４１３によって汲み上げられるトナーを収容する収容部４１４内にトナーとキャリアを攪拌するパドル４１５を配置している。
【００８６】
また、スケルトン搬送部材１の上方には前述したバイアス電極部材１２１Ａが像担持体４０１以前の部分１２１Ａａと像担持体４０１以後の部分１２１Ａｂに分けて設けられている。そして、スケルトン搬送部材１から現像に供されることなく終端まで搬送されたトナーを回収するための回収ローラ４１８を備え、回収されたトナーは再度収容部４１４に送られて、再び、帯電を整えられて現像に供される（リサイクルされる。）。
【００８７】
以上説明したように、本発明に係る現像装置においては、スケルトン搬送部材を備えているので、適正帯電トナーの選択分離とホッピングによる非接触現像を行うことができるとともに、更に十分なトナー搬送量を確保できて高速現像が可能となり、また、高温高湿雰囲気でもトナーの付着、固着が防止されるロバスト性の大きな現像装置となる。
【００８８】
なお、スケルトン搬送部材１を用いた例で説明しているが、スケルトン搬送部材５１を用いることもできる。
【００８９】
次に、本発明に係る他のプロセスカートリッジを備える本発明に係る画像形成装置の一例について図３３を参照して説明する。
この画像形成装置は、像担持体、帯電手段、現像手段としての本発明に係る現像装置、クリーニング手段を備えた作像手段であるブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）のトナー像を形成するプロセスカートリッジ５０１Ｋ、５０１Ｍ、５０1Ｃ、５０１Ｙ（以下、区別しないときには単に「プロセスカートリッジ５０１」という。なお、他も同じである。）と、光書込み装置５０２Ｋ、５０２Ｍ、５０２Ｃ、５０２Ｙと、転写材５０６を搬送する搬送ベルト５０３Ａ及びプロセスカートリッジ５０１Ｋ、５０１Ｍ、５０1Ｃ、５０１Ｙに搬送ベルト５０３Ａを挟んで対向する転写ローラ５０３Ｂｋ、５０３Ｂｍ、５０３Ｂｃ、５０３Ｂｙと、定着装置５０４と、転写材５０６を収容する給紙装置５０５とを備えている。
【００９０】
ここで、光書込み装置５０２Ｋ、５０２Ｍ、５０２Ｃ、５０２Ｙは画像情報に従ってプロセスカートリッジ５０１Ｋ、５０１Ｍ、５０1Ｃ、５０１Ｙの帯電後の像担持体に潜像を書き込むためのものであり、ポリゴンを用いた光走査装置やＬＥＤアレイ等、種々のものを使用することができる。
【００９１】
搬送ベルト５０３Ａは、搬送ローラ５１１、従動ローラ５１２及びテンションローラ５１３，５１４間に架け渡され、搬送ローラ５１１の回転により矢示方向に周回移動する。そして、搬送ローラ５１１と対向して転写材５０６を搬送ベルト５０３Ａ上に吸着させるための吸着ローラ５１５を配置し、また、搬送ベルト５０３Ａの出口側には搬送ベルト５０３Ａにトナー像を形成したときのパターンを検出するＰセンサ５１６を配置している。
【００９２】
転写ローラ５０３Ｂｋ、５０３Ｂｍ、５０３Ｂｃ、５０３Ｂｙは、少なくとも芯金と芯金を被覆する導電性弾性層とを有し、導電性弾性層はポリウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）等の弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電性付与剤を配合分散して電気抵抗値（体積抵抗率）を１０6〜１０10Ω・ｃｍの中抵抗に調整した弾性体ローラである。
【００９３】
定着装置５０４は、加熱ローラ５０４ａ及びこれに対向して加圧ローラ５０４ｂを備えている。
【００９４】
そして、この画像形成装置において、通常の画像形成動作では、給紙装置５０５から供給される記録用紙等の転写材５０６は吸着ローラ５１５に所定の電圧が印加されることで転写体である転写材搬送ベルト５０３Ａに吸着させられる。転写材５０６は転写材搬送ベルト５０３Ａに担持された状態で転写材搬送ベルト５０３Ａとともに移動し、移動中にプロセスカートリッジ５０１Ｋ、５０１Ｍ、５０1Ｃ、５０１Ｙから順次各色のトナー像が転写させられ、転写材５０６上にカラーのトナー像が形成される。転写材５０６が搬送ベルト５０３Ａを通過して定着装置５０４に到達すると、転写材５０６上のトナー像は加熱ローラ５０４ａ及び加圧ローラ５０４ｂに挟まれつつ加熱されることで転写材５０６上に定着させられ、転写材５０６上に可視像が定着形成される。その後、カラー画像が形成された転写材５０６は装置本体５１０上部の排紙部５０７に排出される。
【００９５】
また、各色トナー像の色ずれやトナー濃度の調整を行なうモードでは、作像ユニット５０１Ｋ、５０１Ｍ、５０1Ｃ、５０１Ｙから転写材搬送ベルト５０３Ａ上に直接所定パターンのトナー像が形成され、Ｐセンサ５１６によってそのトナーパターンが検出され、その検出結果に基づいて書込みタイミングや現像バイアスの変更などが行なわれ、最適なカラー画像を得ることができる状態に調整させられる。転写材搬送ベルト５０３Ａ上のトナーパターンは吸着ローラ５１５に印加されたバイアスによって帯電極性を整えられた後、転写ローラ５０３Ｂｋ、５０３Ｂｍ、５０３Ｂｃ、５０３Ｂｙに印加された電圧によってプロセスカートリッジ５０１Ｋ、５０１Ｍ、５０1Ｃ、５０１Ｙに回収される。
【００９６】
次に、本発明にプロセスカートリッジ５０１について図３４を参照して説明する。なお、図３４は同プロセスカートリッジの拡大説明図である。
このプロセスカートリッジ５０１は、像担持体５２１と、接触帯電部材５３１と、前述した本発明に係る現像装置５４１と、クリーニング装置５５１とを備えている。
【００９７】
像担持体５２１は、負帯電の有機感光体であり、図示しない回転駆動機構によって矢印方向（図で反時計回り方向）に回転されるようにして備えられている。接触帯電部材５３１は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した可撓性の帯電ローラである。接触帯電部材（帯電ローラ）５３１の芯金上に形成される中抵抗層としては、上記の発泡ウレタン層に限定されるものではなく、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることができる。
【００９８】
現像装置５４１は、像担持体５２１上の静電潜像を現像するために移相電界によって粉体であるトナーを搬送させホッピングさせる静電搬送手段を構成する図１のスケルトン搬送部材１（その他の例のものでもよい。）と、このスケルトン搬送部材１に供給するトナーを磁気ブラシで保持する現像剤担持体５４３と、トナーとキャリアからなる現像剤を収容する収容部５４４と、収容部５４４内の現像剤を攪拌してトナーを帯電させる攪拌スクリュー５４５と、現像剤担持体５４３上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材５４６とを備えている。
【００９９】
また、スケルトン搬送部材１の上方にはトナーと逆極性のバイアスが印加されトナーを上方への飛散を抑える上バイアス電極部材５４７ａ、５４７ｂと、スケルトン搬送部材１で搬送されて現像に供されなかったトナーを回収して逆方向に搬送する逆搬送部材５４８と、逆搬送部材５４８の末端側に配置されてスケルトン搬送部材１から落下する無帯電トナーや逆搬送部材５４８から送られるトナーを下方に案内するための、バイアス電圧が印加されるバイアス電極５４９とを備えている。
【０１００】
クリーニング装置５５１は、像担持体５２１の回転方向に対してカウンタ方向で当接させられたクリーニングブレード５５２と、クリーニングされたトナー粒子を廃トナーとして収納する廃トナー格納部５５３などを備えている。
【０１０１】
次に、このように構成したプロセスカートリッジ５０１の動作について説明する。
この画像形成装置は、複写機及びプリンタとして機能することができる複合機であり、複写機として機能するときには、スキャナから読み込まれた画像情報がＡ／Ｄ変換、ＭＴＦ補正、階調処理等の種々の画像処理を施されて書込みデータに変換される。プリンタとして機能するときには、コンピュータ等から転送されるページ記述言語やビットマップ等の形式の画像情報に対して画像処理が施され書込みデータに変換される。
【０１０２】
そして、画像形成に先駆けて、像担持体５２１は表面の移動速度が所定の速度となるように、図３３の矢印方向すなわち反時計回り方向に回転を始める。また帯電ローラ５３１は像担持体５２１に対してつれまわり回転させられる。このとき帯電ローラ５３１の芯金には帯電バイアス印加電源から−１００Ｖの直流電圧および振幅１２００Ｖ周波数２ｋＨｚの交流電圧が印加され、これにより像担持体５２１の表面が約−１００Ｖに帯電させられる。
【０１０３】
帯電させられた像担持体５２１に対し、光書込み装置５０２は書込みデータに応じてレーザー光５０２ａを照射して露光を行なう。すなわち、光照射によって画像部の電位を変化させることで光照射されなかった非画像部の電位との差を発生させ、この電位コントラストによる静電潜像を形成する。
【０１０４】
光書込み装置５０２によって像担持体５２１上に形成された静電潜像は本発明に係る現像装置５４１によって現像され、画像部にトナー粒子が付着することによってトナー像として像担持体５２１上に可視化される。
【０１０５】
像担持体５２１上に形成させられたトナー像が転写ローラ５０３Ｂと像担持体５２１との対向部である転写部に到達するのとタイミングを合わせて給紙装置５０５から転写材５０６が搬送され、像担持体５２１上のトナー像は転写ローラ５０３Ｂに印加された電圧により転写材５０６へと転写される。トナー像が転写された転写材５０６は定着装置５０４によって定着処理され転写材５０６上にカラー画像が出力される。
【０１０６】
一方、転写されずに像担持体５２１上に残留したトナー（転写残トナー）はクリーニング装置５５１によって清掃され、清掃後の像担持体５２１表面は次回の画像形成のために使用される。
【０１０７】
そして、これらのブラック、マゼンタ、シアン、イエローのトナー像を形成するためのプロセスカートリッジ５０１Ｋ、５０１Ｍ、５０１Ｃ、５０１Ｙは、画像形成装置本体５１０から着脱可能としている。つまり、プロセスカートリッジ５０１Ｋ、５０１Ｍ、５０１Ｃ、５０１Ｙは、図３５に示すように、転写材搬送ベルト５０３Ａが装置本体５１０から開放退避することで、開放された空間から着脱可能となっており、ユーザーによる交換が可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明に係る現像装置で用いるスケルトン搬送部材の一例を示す平面説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面説明図である。
【図３】同スケルトン搬送部材の側面説明図である。
【図４】同スケルトン搬送部材によるトナー搬送作用の説明に供する説明図である。
【図５】同スケルトン搬送部材のスケルトン電極部材の電極線の断面形状の一例を示す拡大断面説明図である。
【図６】同スケルトン搬送部材のスケルトン電極部材の電極線の断面形状の他の例を示す拡大断面説明図である。
【図７】同スケルトン電極部材の他の例を示す要部平面説明図である。
【図８】同スケルトン電極部材の架橋部の平面形状の異なる例を示す要部説明図である。
【図９】同スケルトン搬送部材の他の例を示す側面説明図である。
【図１０】同じく隙間維持部材の異なる例を示す要部平面説明図である。
【図１１】同スケルトン搬送部材の隙間維持部材の他の例を示す側面説明図である。
【図１２】同隙間維持部材の更に他の例を示す側面説明図である。
【図１３】同スケルトン搬送部材の更に他の例を示す側面説明図である。
【図１４】同スケルトン搬送部材の更にまた他の例を示す側面説明図である。
【図１５】同スケルトン搬送部材の他の例を示す平面説明図である。
【図１６】同スケルトン搬送部材の側面説明図である、
【図１７】同スケルトン搬送部材の製作工程の説明に供する電極線部材の平面説明図である。
【図１８】同製作工程の図２２に続く工程の説明に供する平面説明図である。
【図１９】同製作工程の説明に供する要部平面説明図である。
【図２０】同スケルトン搬送部材の変形例の説明に供する要部平面説明図である。
【図２１】図２０の正面説明図である。
【図２２】トナー搬送装置のスケルトン搬送部材による搬送原理の説明に供する電極線に印加する駆動波形の一例を示す説明図である。
【図２３】同じくトナー搬送の一例を説明する説明図である。
【図２４】本発明に係る現像装置の一例を示す模式的説明図である。
【図２５】同現像装置に用いる電圧印加手段の一例を示すブロック図である。
【図２６】同トナー搬送部材の搬送領域に印加する電圧波形の一例を示す説明図である。
【図２７】同トナー搬送部材の現像領域に印加する電圧波形の一例を示す説明図である。
【図２８】同トナー搬送部材の現像領域に印加する電圧波形の他の例を示す説明図である。
【図２９】同トナー搬送部材の現像領域に印加する電圧波形の更に他の例を示す説明図である。
【図３０】同トナー搬送部材の現像領域に印加する電圧波形の更にまた他の例を示す説明図である。
【図３１】本発明に係る現像装置の他の例を示す模式的説明図である。
【図３２】本発明に係るプロセスカートリッジの一例を示す模式的説明図である。
【図３３】本発明に係る他のプロセスカートリッジを備えた本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図３４】同プロセスカートリッジの概略構成図である。
【図３５】同プロセスカートリッジの画像形成装置本体への脱着の説明に供する説明図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１…スケルトン搬送部材
２…電圧印加手段
１１…スケルトン電極部材
１２…電極線
１３…空隙
１４…空間
２１…架橋部
２２…隙間維持部材
５２…電極線
５３…隙間
５５…電極線固定部材
１０１…像担持体
１０３…現像剤担持体
１０２…電圧印加手段
４０１、５０４Ｋ、５０４Ｍ、５０４Ｃ、５０４Ｙ…プロセスカートリッジ
１Ｎ…湾曲部
【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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