(57)【要約】【課題】トナー担持ローラ１９Ｋのトナー担持量の変動に起因する現像濃度ムラを抑えることができるホッピング現像方式の画像形成装置を提供する。【解決手段】所定方向に並ぶ複数の電極を具備するトナー担持ローラ１９Ｋと、このローラの回転する表面にトナーを供給するトナー供給ロール１５Ｋとを有し、トナー担持ローラ１９Ｋの表面に担持したトナーを、それら複数の電極に電圧が印加されることで形成された電界によってホッピングさせながら、トナーローラ１９Ｋと感光ベルト２とが対向する現像位置にて、感光ベルト２上の潜像に付着させるホッピング現像方式の画像形成装置において、トナー担持ローラ１９Ｋの表面の回転方向における全領域のうち、現像位置を通過した後、トナー供給ロール１５Ｋよるトナー供給位置に進入する前の領域でホッピングしているトナーを回収する回収ブレード２７Ｋを設けた。【選択図】図３
2008122476.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を具備するトナー担持体と、該トナー担持体の無端移動する表面にトナーを供給するトナー供給手段とを有し、該トナー担持体の表面に担持したトナーを、それら複数の電極に電圧が印加されることで形成された電界によって該表面上でホッピングさせながら、該トナー担持体と潜像担持体との対向位置である現像位置にて、潜像担持体に担持される潜像に付着させて該潜像を現像する現像装置において、
上記トナー担持体の表面の無端移動方向における全領域のうち、上記現像位置を通過した後、上記トナー供給手段によるトナー供給位置に進入する前の領域でホッピングしているトナーを回収する回収手段を設けた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、
上記回収手段として、上記トナー担持体の表面に対して非接触で対向する回収部材に、該表面上のトナーを転移させるもの、を用いた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、
上記回収手段として、回収部材の無端移動する表面を上記トナー担持体に接触させながら、該トナー担持体の表面上のトナーを該回収部材に転移させるもの、を用いたことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項２又は３の現像装置において、
上記回収手段として、上記回収部材にバイアスを印加するバイアス印加手段を有するもの、を用いたことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れかの現像装置において、
上記回収手段として、上記回収部材に付着したトナーを該回収部材から分離する分離手段を有するもの、を用いたことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５の現像装置において、
上記回収部材として、自らの表面を無端移動させるものを用いたことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項６の現像装置において、
上記回収部材として、請求項２のものを用いるとともに、該回収部材と上記トナー担持体との対向部にて、該回収部材と該トナー担持体とを互いに同方向に表面移動させるようにし、且つ該対向部における該回収部材の表面移動速度を該トナー担持体の表面移動速度よりも速くしたことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項６の現像装置において、
上記回収部材として、回転軸部材の周面に立設せしめられた複数の起毛を上記トナー担持体の表面に接触させるものを用いるとともに、該回収部材と該トナー担持体との対向部にて、該回収部材と該トナー担持体とを互いに逆方向に表面移動させるようにしたことを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１の現像装置において、
上記回収手段として、上記トナー担持体に対して非接触に配設された吸引部材の吸引口内に、該トナー担持体の表面上のトナーを吸引するもの、を用いたことを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項９の現像装置において、
上記吸引口内への気流の吸引速度を、上記トナー担持体の表面移動速度よりも速くしたことを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電手段、及び、該潜像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段、のうち少なくとも１つと、該潜像担持体に担持される潜像を現像する現像手段とを共通の保持体に保持させて、１つのユニットとして画像形成装置本体に着脱可能にしたプロセスユニットにおいて、
上記現像手段として、請求項１乃至９の何れか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。
【請求項１２】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを有する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９の何れかの現像装置を用いた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、トナー担持体の無端移動する表面上でホッピングさせたトナーによって潜像担持体上の潜像を現像する現像装置、並びにこれを用いるプロセスユニット及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に搭載される現像装置として、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。それぞれの電極対における２つの電極の間には交番電界が形成される。すると、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。そして、このようにしてホッピングを繰り返しながら、筒状のトナー担持体の回転駆動に伴う表面移動より、トナー担持体と潜像担持体との対向位置である現像位置まで搬送される。現像位置では、潜像担持体上の潜像の近傍まで浮上したトナーが、トナー担持体の電極に向けて下降することなく、潜像による電界に引かれて潜像に付着する。かかる構成では、現像ローラや磁性キャリアなどに吸着しているトナーではなく、ホッピングによって吸着力を発揮していないトナーを現像に用いる。これにより、従来の１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。例えば、周囲の非画像部との電位差が１００［Ｖ］以下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】特開平３−２１９６７号公報
【特許文献２】特開２００２−３４１６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、実験により、かかる構成の現像装置においては、トナー担持体上のトナー担持量の変動によって現像濃度を大きく変化させてしまうことを見出した。そして、特許文献１に記載の現像装置では、次に説明する理由により、トナー担持量の変動による現像濃度ムラを引き起こし易くなっていることがわかった。即ち、トナー担持体の表面は、その無端移動に伴ってトナー供給ローラなどに対向するトナー供給位置を通過する際にトナーが供給された後、潜像担持体に対向する現像位置に進入する。このような構成において、ベタ画像などといった画像面積率の高い画像を現像すると、その画像に対応するトナー担持体箇所がトナーを殆ど消費した状態でトナー供給位置に戻ることになる。そして、トナー供給位置で新たなトナーの供給を受けるのであるが、他の箇所に比べてもともとのトナー担持量が少ないことから、トナー供給後のトナー担持量が不足気味になる。これに対し、潜像担持体の地肌部に対応するトナー担持体箇所は、現像位置でトナーを全く消費しないため、多量のトナーを担持したままの状態でトナー供給位置に戻ることになる。すると、もともとのトナー担持量が多いことから、トナー供給後のトナー担持量が過剰気味になる。このようにしてトナー担持量に差が生じ易くなることから、現像濃度ムラを引き起こし易くなっていたのである。
【０００６】
なお、トナー担持体の表面上でホッピングさせたトナーによって現像を行う現像装置としては、特許文献１に記載のものの他、特許文献２に記載のものが知られている。この現像装置は、絶縁性の支持体の上に所定のピッチで配設された複数の電極を具備するトナー担持体としてのトナー搬送基板を有している。これら電極は、互いに連続して並んでいる３個以上の電極からなる電極組が繰り返し配設されたものである。３個以上の電極からなる電極組におけるそれぞれの電極に対しては、互いに位相ズレしたパルス電圧が印加される。これにより、搬送基板上には、トナーをホッピングさせながら基板の一端側から他端側に向けて順次移動させていく進行電界が形成される。そして、搬送基板の表面上のトナーは、ある電極の上からこれに隣り合う電極の上に向けてのホッピングを、基板の一端側から他端側に向かう方向で繰り返して行うことで、搬送基板と感光体等の潜像担持体とが所定の間隙を介して対向している現像領域に搬送される。かかる構成においても、トナーの搬送をトナーのホッピングによる移動だけに頼らずに、トナー担持体の表面を無端移動させるようにすれば、同様の問題が生じ得る。
【０００７】
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、トナー担持体のトナー担持量の変動に起因する現像濃度ムラを抑えることができるホッピング方式の現像装置を提供することである。また、かかる現像装置を用いるプロセスユニット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】
【０００８】
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を具備するトナー担持体と、該トナー担持体の無端移動する表面にトナーを供給するトナー供給手段とを有し、該トナー担持体の表面に担持したトナーを、それら複数の電極に電圧が印加されることで形成された電界によって該表面上でホッピングさせながら、該トナー担持体と潜像担持体との対向位置である現像位置にて、潜像担持体に担持される潜像に付着させて該潜像を現像する現像装置において、上記トナー担持体の表面の無端移動方向における全領域のうち、上記現像位置を通過した後、上記トナー供給手段によるトナー供給位置に進入する前の領域でホッピングしているトナーを回収する回収手段を設け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の現像装置において、上記回収手段として、上記トナー担持体の表面に対して非接触で対向する回収部材に、該表面上のトナーを転移させるもの、を用い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１の現像装置において、上記回収手段として、回収部材の無端移動する表面を上記トナー担持体に接触させながら、該トナー担持体の表面上のトナーを該回収部材に転移させるもの、を用いた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２又は３の現像装置において、上記回収手段として、上記回収部材にバイアスを印加するバイアス印加手段を有するもの、を用いた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２乃至４の何れかの現像装置において、上記回収手段として、上記回収部材に付着したトナーを該回収部材から分離する分離手段を有するもの、を用いた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５の現像装置において、上記回収部材として、自らの表面を無端移動させるものを用いた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の現像装置において、上記回収部材として、請求項２のものを用いるとともに、該回収部材と上記トナー担持体との対向部にて、該回収部材と該トナー担持体とを互いに同方向に表面移動させるようにし、且つ該対向部における該回収部材の表面移動速度を該トナー担持体の表面移動速度よりも速く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６の現像装置において、上記回収部材として、回転軸部材の周面に立設せしめられた複数の起毛を上記トナー担持体の表面に接触させるものを用いるとともに、該回収部材と該トナー担持体との対向部にて、該回収部材と該トナー担持体とを互いに逆方向に表面移動させるように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１の現像装置において、上記回収手段として、上記トナー担持体に対して非接触に配設された吸引部材の吸引口内に、該トナー担持体の表面上のトナーを吸引するもの、を用いた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の現像装置において、上記吸引口内への気流の吸引速度を、上記トナー担持体の表面移動速度よりも速くしたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電手段、及び、該潜像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段、のうち少なくとも１つと、該潜像担持体に担持される潜像を現像する現像手段とを共通の保持体に保持させて、１つのユニットとして画像形成装置本体に着脱可能にしたプロセスユニットにおいて、上記現像手段として、請求項１乃至９の何れか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１２の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを有する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９の何れか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】
【０００９】
これらの発明においては、現像位置を通過した後のトナー担持体の表面領域に担持されているトナーを回収手段によって回収してから、その表面領域をトナー供給位置に進入させることで、現像位置におけるトナー消費量にかかわらず、トナーをほぼ担持していない状態のトナー担持体の表面領域をトナー供給位置に進入させる。かかる構成では、トナー供給位置に進入する直前におけるトナー担持体のトナー担持量のバラツキをほぼ解消することが可能である。そして、このことにより、トナー供給位置通過後のトナー担持体のトナー担持量を安定化させることで、トナー担持量の変動に起因する現像濃度ムラを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタの一実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、ブラック、マゼンタ、シアン、イエロー（以下、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙと記す）のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成することができる。そして、ベルトユニット１、４つのプロセスユニット３９Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ、４つの光書込ユニット４０Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ、レジストローラ対４１、２次転写ローラ４２、定着装置４３、給紙カセット５０、給紙路５１などを備えている。
【００１１】
ベルトユニット１は、潜像担持体たる無端状の感光ベルト２を、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張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる。より詳しくは、感光ベルト２を、駆動ローラ３、テンションローラ４、２次転写バックアップローラ５、及び４つの現像対向ローラ７Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙによって裏面側から支えながら張架している。そして、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せしめられる駆動ローラ３の回転によって感光ベルト２を無端移動せしめる。この感光ベルト２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。
【００１２】
感光ベルト２の左側張架面の図中左側方には、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ用のプロセスユニット３９Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙが鉛直方向に並ぶように配設されており、それぞれ感光ベルト２の左側張架面に対向している。これら４つのプロセスユニット３９Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙは、それぞれ、現像装置（１０Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）と、感光ベルト２を一様帯電せしめる帯電装置３８（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）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、図２に示すように、プリンタ筺体に対して現像装置及び帯電装置が一体的に着脱されるようになっている。
【００１３】
先に示した図１において、４つの現像装置１０Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙのうち、鉛直方向の最も上側に位置するＫ用の現像装置１０Ｋの上方には、Ｋ用の帯電装置３８Ｋが感光ベルト２の左側張架面に対向するように配設されている。また、鉛直方向において、Ｋ用の現像装置１０Ｋと、Ｍ用の現像装置１０Ｍとの間には、Ｍ用の帯電装置３８Ｍが感光ベルト２の左側張架面に対向するように配設されている。また、Ｍ用の現像装置１０Ｍと、Ｃ用の現像装置１０Ｃとの間には、Ｃ用の帯電装置３８Ｃが感光ベルト２の左側張架面に対向するように配設されている。更に、Ｃ用の現像装置１０Ｃと、Ｙ用の現像装置１０Ｙの間には、Ｙ用の帯電装置３８Ｙが感光ベルト２の左側張架面に対向するように配設されている。
【００１４】
鉛直方向に並ぶ４つの現像装置１０Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙの図中左側方には、４つの光書込ユニット５０Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙが鉛直方向に並ぶように配設されている。これら光書込ユニット４０Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙは、外部の図示しないパーソナルコンピュータやスキャナから送られてくる画像情報に基づいて、図示しない４つの半導体レーザーを駆動してＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙ用の書込光Ｌｋ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｙを出射する。そして、これらを図示しないポリゴンミラーによって偏向せしめながら、図示しない反射ミラーで反射させたり光学レンズに通したりすることで感光ベルト２に対する光走査を行う。かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。なお、光走査は暗中にて行われる。
【００１５】
感光ベルト２は、自らを張架している複数の張架ローラのうち、最も下方に位置する駆動ローラ３と、最も上方に位置するテンションローラ４との間では、鉛直方向上方から下方に向けてほぼ真っ直ぐに移動する。この過程において、まず、Ｋ用の帯電装置３８Ｋとの対向位置を通過する際に、例えば負極性に一様帯電せしめられる。そして、Ｋ用の書込光Ｌｋによる光走査によってＫ用の静電潜像を担持した後、Ｍ用の現像装置１０Ｍとの対向位置を通過する。この際、感光ベルト２に書き込まれたＫ用の静電潜像がＫ用の現像装置１０Ｋによって現像されてＫトナー像になる。
【００１６】
Ｋトナー像が形成された感光ベルト２は、鉛直方向上方から下方に向けての移動に伴って、Ｍ用の帯電装置３８Ｍによって再び一様帯電せしめられた後、Ｍ用の書込光Ｌｍによる光走査によってＭ用の静電潜像を担持する。このＭ用の静電潜像は、Ｍ用の現像装置１０Ｍによって現像されてＭトナー像となる。
【００１７】
Ｍトナー像が形成された感光ベルト２は、鉛直方向上方から下方に向けての移動に伴って、Ｃ用の帯電装置３８Ｃによって再び一様帯電せしめられた後、Ｃ用の書込光Ｌｃによる光走査によってＣ用の静電潜像を担持する。このＣ用の静電潜像は、Ｃ用の現像装置１０Ｃによって現像されてＣトナー像となる。このとき、Ｃトナー像の全領域又は一部領域は、既に感光ベルト２上に形成されているＭトナー像の上に重ね合わせた状態で現像され、その重ね合わせ箇所は、Ｍ及びＣによる２次色部となる。
【００１８】
Ｃトナー像が形成された感光ベルト２は、鉛直方向上方から下方に向けての移動に伴って、Ｙ用の帯電装置３８Ｙによって再び一様帯電せしめられた後、Ｙ用の書込光Ｌｙによる光走査によってＹ用の静電潜像を担持する。このＹ用の静電潜像は、Ｙ用の現像装置１０Ｙによって現像されてＹトナー像となる。このとき、Ｙトナー像の全領域又は位置領域は、既に感光ベルト２上に形成されているＭトナー像、Ｃトナー像、あるいはＭＣの２次色部の上に重ね合わさる。これにより、Ｍ及びＹによる２次色部、Ｃ及びＹによる２次色部、あるいはＭ、Ｃ及びＹによる３次色部となる。
【００１９】
以上のようなＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙトナー像の重ね合わせ現像により、感光ベルト２のおもて面（ループ外面）には、４色重ね合わせトナー像が形成される。なお、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ用の帯電装置３８Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙとしては、それぞれコロナ放電によって感光ベルト２を一様帯電せしめるものが用いられている。かかる構成の帯電装置３８Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙによれば、感光ベルト２に対して非接触で一様帯電処理を施すことが可能なので、ベルト上に既に形成されているトナー像との接触によるトナー像の乱れを回避することができる。
【００２０】
Ｙ用の現像装置１０Ｙとの対向位置であるＹ用の現像位置を通過した感光ベルト２は、駆動ローラ３に対する掛け回し箇所を通過すると、今度は相対的に鉛直方向下方から上方に向けて移動するようになる。そして、２次転写バックアップローラ５に対する掛け回し箇所に進入する。この掛け回し箇所の一部に対しては、２次転写ローラ４２がおもて面側から当接して転写ニップを形成している。２次転写バックアップローラ５は接地されているのに対し、導電性の２次転写ローラ４２には図示しないバイアス印加手段によって転写バイアスが印加されている。これにより、転写ニップを間に挟んでいる２次転写バックアップローラ５と２次転写ローラ４２との間には、感光ベルト２上のトナー像を２次転写バックアップローラ５側から２次転写ローラ４２側に静電移動させる転写電界が形成されている。
【００２１】
一方、給紙カセット５０は、所定のタイミングで給紙コロ５０ａを回転駆動させることで、カセット内に収容している記録紙Ｐを給紙路５１に向けて送り出す。送り出された記録紙Ｐは、転写ニップの図中下方に配設されたレジストローラ対４１のローラ間に挟み込まれる。レジストローラ対４１は、記録紙Ｐの先端部を挟み込むとすぐに回転駆動を一時停止する。そして、記録紙Ｐを感光ベルト２上の４色重ね合わせトナー像と同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを転写ニップに送り出す。
【００２２】
転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた４色重ね合わせトナー像は、ニップ圧や転写電界の作用によってベルトから記録紙Ｐに一括転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。
【００２３】
このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙Ｐは、転写ニップから定着装置４３に送り込まれる。定着装置４３は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ４３ａと、これに圧接せしめられている加圧ローラ４３ｂとの当接によって定着ニップを形成しており、送り込まれてきた記録紙Ｐをこの定着ニップ内に挟み込む。そして、定着ローラ４３ａによる加熱やニップ圧の作用によってフルカラー画像を記録紙Ｐに定着せしめる。
【００２４】
定着装置４３内でフルカラー画像の定着処理が施された記録紙Ｐは、図示しない排紙ローラ対を経由した後、機外へと排出される。
【００２５】
本プリンタにおいては、転写ニップを通過した後の感光ベルト２の表面に付着している転写残トナーをクリーニングするためのクリーニング手段を設けていない。感光ベルト２は、転写残トナーを付着させたままの状態で次工程のＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙ用の現像位置に進入することになるが、４つの帯電装置３８Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙによって転写残トナーが確実に正規極性に帯電せしめられることで、再び転写ニップに進入した際には、記録紙Ｐに転写される。転写残トナーが記録紙Ｐに転写されても、僅かの量であれば、視認される程度の画質劣化は生じない。
【００２６】
なお、転写残トナーの量が比較的多くなる場合には、転写ニップを通過した後、Ｋ用の帯電装置３８Ｋとの対向位置に進入する前の感光ベルト２の表面から転写残トナーを除去するクリーニング手段を設けてもよい。この場合、クリーニング手段と、現像装置とを一体的に構成してプロセスユニットとすることも可能である。
【００２７】
図３は、Ｋ用のプロセスユニットを感光ベルト２とともに示す拡大構成図である。同図において、現像装置１０Ｋは、図中時計回り方向に回転駆動される第１搬送スクリュウ１３Ｋを収容する第１剤収容部と、図中反時計回りに回転駆動される第２搬送スクリュウ１４Ｋを収容する第２剤収容部とを有しており、両収容部は仕切壁１２Ｋ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Ｋトナーとが混合されたＫ混合剤を収容している。
【００２８】
第１搬送スクリュウ１３Ｋは、その回転駆動によって第１剤収容部内のＫ混合剤を回転撹拌しながら、図紙面に直交する方向における手前側から奥側へと搬送する。これによって奥側の端部付近まで搬送されたＫ混合剤は、仕切壁１２Ｋ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剤収容部内に進入する。
【００２９】
第２剤収容部Ｙ内の第２搬送スクリュウ１４Ｋは、その回転駆動によって第２剤収容部内のＫ混合剤を回転撹拌しながら、図中奥側から手前側へと搬送する。このとき、搬送途中のＫ混合剤は、第２剤収容部の底部に固定された図示しないトナー濃度センサによってそのトナー濃度が検知される。
【００３０】
第２剤収容部は、後述するトナー供給ロール１５Ｋを収容する磁気ブラシ形成部に連通しており、トナー搬送スクリュウ１４Ｋとトナー供給ロール１５Ｋ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。
【００３１】
第２搬送スクリュウ１４Ｋによって図中奥側から手前側へと搬送されるＫ混合剤の一部は、トナー供給ロール１５Ｋのトナー供給スリーブ１６Ｋによって汲み上げられる。そして、後述するトナー供給スリーブ１６Ｋ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１６Ｋの表面から離脱して、再び第２剤収容部内に戻される。
【００３２】
第２搬送スクリュウ１４Ｋによって図中手前側の端部付近まで搬送されたＫ混合剤は、仕切壁１２Ｋの図中手前側端部付近に設けられた第２連通口を経て第１剤収容部内に戻される。
【００３３】
上述したトナー濃度センサは、透磁率センサからなる。このトナー濃度センサによるＫ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。Ｋ混合剤の透磁率は、Ｋ混合剤のＫトナー濃度と相関を示すため、トナー濃度センサはＫトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。
【００３４】
本プリンタの図示しない制御部はＲＡＭ（Random Access Memory）を備えており、この中にＫ用のトナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆや、他色の現像装置に搭載されたＭ，Ｃ，Ｙ用のトナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるＭ用Ｖｔｒｅｆ、Ｃ用Ｖｔｒｅｆ、Ｙ用Ｖｔｒｅｆのデータを格納している。Ｋ用の現像装置１０Ｋについては、Ｋ用のトナー濃度センサからの出力電圧値とＫ用Ｖｔｒｅｆを比較し、図示しないＫ用のトナー供給装置を比較結果に応じた時間だけ駆動させる。この駆動により、現像に伴うＫトナーの消費によってＫトナー濃度を低下させたＫ混合剤に対し、第１剤収容部内で適量のＫトナーが供給される。このため、第２剤収容部内のＫ混合剤のＫトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他色用の現像装置（１０Ｍ，Ｃ，Ｙ）における混合剤についても、同様のトナー供給制御が実施される。
【００３５】
トナー供給ロール１５Ｋは、図４に示すように、図中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１６Ｋと、これに連れ回らないように内包されるマグネットローラ１７Ｋとを有している。
【００３６】
筒状のトナー供給スリーブ１６Ｋ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が円筒形に形成されたものである。
【００３７】
マグネットローラ１７Ｋは、図示のように、回転方向に並ぶ第１磁極Ｐ１、第２磁極Ｐ２、第３磁極Ｐ３、第４磁極Ｐ４、第５磁極Ｐ５、及び第６磁極Ｐ６を有している。これら磁極により、トナー供給スリーブ１６Ｋの周面上には、図中点線で示したような磁界が形成される。トナー供給スリーブ１６Ｋは図中時計回り方向に回転駆動されるが、その内部のマグネットローラ１７Ｋは回転しないため、スリーブ周面上の電界はスリーブの回転角度にかかわらず図示の状態を維持する。なお、磁極の中に付されている「Ｓ」又は「Ｎ」という符号は、その磁極についてＳ極又はＮ極であることを示している。
【００３８】
同図において、Ｓ極からなる第４磁極Ｐ４によって形成される磁界や、第４磁極Ｐ４に対してスリーブ回転方向下流側で隣り合っている第５磁極Ｐ５によって形成される磁界は、第２剤収容部内のＫ混合剤をトナー供給スリーブ１６Ｋの表面に吸着させて汲み上げるための磁極である。これら磁極によってトナー供給スリーブ１６Ｋの表面に汲み上げられたＫ混合剤は、先に図３に示したように、自らの先端をトナー供給スリーブ１６Ｋの表面に対して所定の間隙を介して対向させている規制部材１８Ｋとの対向位置である担持量規制位置に進入する。そして、この担持量規制位置では、先に図４に示した第６磁極Ｐ６が規制部材（１８Ｋ）に対向している。規制位置に進入したＫ混合剤は、この第６磁極Ｐ６による磁界の作用でスリーブ表面上にて穂立ちしながら、スリーブ表面と規制部材との間隙を通過することで、スリーブ表面上における担持量が規制される。なお、規制部材（１８Ｋ）とトナー供給スリーブ１６Ｋとの間隙であるドクタギャップは０．４［ｍｍ］に設定されている。
【００３９】
トナー供給スリーブ１６Ｋの図中右側方では、トナー担持体たるトナー担持ローラ１９Ｋがトナー供給スリーブ１６Ｋ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時計回り方向に回転駆動されている。
【００４０】
トナー供給スリーブ１６Ｋの回転に伴って上述の担持量規制位置を通過したＫ混合剤は、第１磁極Ｐ１によって形成される磁界によって穂立ちして磁気ブラシとなった後、スリーブの回転に伴ってトナー担持ローラ１９Ｋとの接触位置であるトナー供給位置に進入して、磁気ブラシ先端を摺擦せしめながら移動する。この摺擦や、トナー供給スリーブ１６Ｋとトナー担持ローラ１９Ｋとの電位差により、磁気ブラシ中のＫトナーがトナー担持ローラ１９Ｋの表面上に供給される。なお、トナー供給スリーブ１６Ｋには、トナーの正規帯電極性と同極性の供給バイアスが図示しない電源によって印加されている。
【００４１】
トナー供給位置を通過したトナー供給スリーブ１６Ｋ上の磁気ブラシは、マグネットローラ１７Ｋの第２磁極Ｐ２の発する磁力によってスリーブ表面に拘束されながらスリーブ表面とともに移動する。その後、第３磁極Ｐ３の発する磁力によって第２磁極Ｐ２と第４磁極Ｐ４との間に形成される反発磁界の影響により、スリーブ表面から離脱して上記第２剤収容部内に戻る。
【００４２】
なお、本プリンタにおいては、マグネットローラ１７Ｋ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。
【００４３】
トナー担持ローラ１９Ｋは、現像装置１０Ｋのケーシング１１Ｋに設けられた開口から周面の一部を露出させている。この露出箇所は、感光ベルト２に対して５０〜１０００［μｍ］、好ましくは１５０〜４００［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１９Ｋと感光ベルト２とが対向している位置が、本プリンタにおけるＫ用の現像位置となっている。
【００４４】
トナー担持ローラ１９Ｋの表面上に供給されたＫトナーは、後述する理由により、トナー担持ローラ１９Ｋの表面上でホッピングしながら、トナー担持ローラ１９Ｋ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。そして、現像位置において、感光ベルト２上のＫ用の静電潜像に付着して、それをＫトナー像に現像する。
【００４５】
Ｋトナーとしては、スチレン系またはアクリル系の重合性単量体を母材樹脂として重合開始剤と共に水中に分散せしめながらラジカル重合させた材料を主成分とするものを例示することができる。また、ポリエステル系樹脂を水中に分散せしめて重付加反応によって高分子化させたものに、着色剤、帯電制御剤などを加えながら造粒した重量平均粒径約５［μｍ］の非磁性粒子を主成分となるものであってもよい。これらの他にも、従来から周知のものを用いることが可能である。
【００４６】
磁性キャリアとしては、１キロエルステッドの磁界中における磁化量が３０［ｅｍｕ／ｃｍ３］以上、２００［ｅｍｕ／ｃｍ３］以下の範囲にあるものを用いることが望ましい。磁化量が２００［ｅｍｕ／ｃｍ３］以下、好ましくは１４０［ｅｍｕ／ｃｍ３］以下の低磁化のものであれば、磁気ブラシ内におけるキャリア粒子同士の磁気的な相互作用が小さくなり、形成される磁気ブラシの穂が緻密に且つ短くなる。この結果、トナー担持ローラ１９Ｋに対してトナーを均一に供給することが可能になる。これに対し、磁化量が３０［ｅｍｕ／ｃｍ３］未満であると、混合剤の搬送性が著しく悪くなってしまう。このため、磁化量は３０［ｅｍｕ／ｃｍ３］以上、好ましくは８０［ｅｍｕ／ｃｍ３］以上であることが望ましい。
【００４７】
本プリンタでは磁性キャリアとして、少なくともバインダー樹脂、磁性金属酸化物及び非磁性金属酸化物からなる重合法により生成された磁性体が分散されている樹脂磁性キャリアを用いている。具体的には、磁性金属酸化物としてマグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）を用いる。また、これに金属酸化物を分散させて結着させるバインダー樹脂としては、スチレン、アクリル酸エチルなどのビニル系モノマーを重合して得られる樹脂を用いる。磁性体がバインダー樹脂中に分散されている粒子をそのまま用いてもよいが、これをキャリアコアとして用い、絶縁性樹脂をコート剤とし、キャリアコア表面に被覆してコート磁性キャリアとして用いるとよい。磁化量については、キャリアの磁気特性を理研電子（株）製の振動磁場型磁気特性自動記録装置にて、１キロエルステッドの外部磁場中に、円筒状の容器内にパッキングした磁性キャリアを置き、その際に測定して得た磁化の強さにキャリアの真比重を乗算することで求めることが可能である。
【００４８】
図５は、トナー担持ローラ１９Ｋを示す斜視図である。このトナー担持ローラ１９Ｋ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を有している。より詳しく説明すると、これら複数の電極は、図６に示すように、Ａ相電極２０ａＫと、Ｂ相電極２０ｂＫとがローラ周方向に交互に並べられたものである。
【００４９】
先に示した図５において、トナー担持ローラ１６Ｍ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２１ａＫ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２０ａＫ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２１ｂＫ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２０ｂＫの他端部がそれぞれ接続されている。
【００５０】
便宜上、図５や図６には示していないが、複数のＡ相電極２０ａＫやＢ相電極２０ｂＫの上には、図７に示すように、非導電性の材料からなる表面層２２Ｋが被覆されており、この表面層２２Ｋによってそれら電極とＫトナーとの接触が回避される。但し、図５や図６に示したＡ相共通電極２１ａＫやＢ相共通電極２１ｂＫの上には表面層２２Ｋが設けられておらず、それら共通電極は剥き出しの状態になっている。
【００５１】
トナー担持ローラ１９Ｋ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２１ａＫには、ケーシング（１１Ｍ）に固定された図示しないＡ相ブラシ接点部材が摺擦する。そして、図５や図７に示される電源２４Ｋ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２１ａＫとを介して、各Ａ相電極２０ａＫに印加される。また、トナー担持ローラ１９Ｋ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２１ｂＫ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、電源２４Ｋ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２１ｂＫとを介して、各Ｂ相電極２０ｂＫに印加される。
【００５２】
なお、以下、Ａ相パルス電圧が印加される複数のＡ相電極２０ａＫの集合をＡ相電極群という。また、Ｂ相パルス電圧が印加される複数のＢ相電極２０ｂＫの集合をＢ相電極群という。Ａ相電極２０ａＫとＢ相電極２０ｂＫとは交互に配設されているため、複数のＡ相電極２０ａＫ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２０ｂＫの並び順は、Ａ相電極２０ａＫの並び順が奇数番目である場合には偶数番目、Ａ相電極２０ａＫの並び順が偶数番目である場合には偶数番目となる。
【００５３】
Ａ相電極群には、例えば図８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相電極群には、例えば図８に示すような、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、トナー担持ローラ（１９Ｋ）上のＫトナーは、Ａ相電極２０ａＫ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２０ｂＫの真上に着地したり、Ｂ相電極２０ｂＫ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２０ａＫ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。
【００５４】
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Ｋトナーは、上述したように、トナー担持ローラ（１９Ｋ）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ベルト（２）の静電潜像の近傍に至ったＫ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ベルト（２）の地肌部（一様帯電部）の近傍に至ったＫトナーは、ホッピング軌跡から外れることなく下降して、トナー担持ローラ（１９Ｋ）の表面に着地する。
【００５５】
かかる構成においては、ホッピングによってトナー担持ローラ（１９Ｋ）との吸着力が解かれた状態のＫトナーを現像に用いることで、従来の１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。なお、以下、本プリンタのようにトナー担持体の電極間でトナーをホッピングによって往復移動させながら、トナー担持体の表面移動によって現像領域まで搬送して現像を行う方式をフレア（Ｆｌａｒｅ）現像方式という。
【００５６】
Ａ相パルス電圧ＶａやＢ相パルス電圧Ｖｂとしては、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが２００〜１０００［Ｖ］であり、周波数ｆが０．５〜５［ｋＨｚ］であり、且つ振幅中心電位Ｖｃが感光ベルト上の潜像電位と地肌部電位との間であるものを例示することができる。Ａ相、Ｂ相の位相は互いに１／２周期だけずれている。これにより、パルス電圧の印加中においては、Ａ相電極２０ａＫと、Ｂ相２０ｂＫとの間に常にＶｐｐと等しい値の電位差が生じている。
【００５７】
Ａ相電極群やＢ相電極群に印加する２つのパルス電圧の組合せとしては、図８に示した組合せの他、矩形波からなるＡ相パルス電圧Ｖａと、これの振幅の中心値である振幅中心電位ＶｃからなるＤＣ電圧Ｖｂとの組合せを採用してもよい。また、この組合せにおけるＡ相、Ｂ相の関係を逆にして採用してもよい。また、パルス電圧の波形としては、矩形波以外のもの、例えばサイン波、時定数を持った三角波、時定数に相当する正弦波などを採用してもよい。
【００５８】
先に示した図７において、複数の電極（２０ａＫ、２０ｂＫ）は、支持基板２３Ｋの表面上に形成されている。そして、これら電極の上や、支持基板２３Ｋの非電極形成面の上には、無機又は有機の絶縁性材料からなる表面層２２Ｋが被覆されている。
【００５９】
支持基板２３Ｋ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。
【００６０】
Ａ相電極２０ａＫやＢ相電極２０ｂＫについては、例えば次のようにして形成する。即ち、支持基材２３Ｋの表面上にＡｌ、Ｎｉ−Ｃｒ等の導電性材料からなる厚み０．１〜１０［μｍ］、好ましくは０．５〜２．０［μｍ］の膜を形成する。そして、この膜をフォトリソグラフィー法などによって所要の電極形状にパターンに加工した後、その上に表面層２２Ｋを形成する。各電極（２０ａＫ、２０ｂＫ）の幅（短手方向の長さ）については、トナー粒子の平均粒径の１倍以上、２０倍以下とすることが望ましい。
【００６１】
表面層２２Ｋとしては、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＯ４、ＳｉＯＮ、ＢＮ、ＴｉＮ、Ｔａ２Ｏ５などの材料を、厚さ０．５〜１０［μｍ］、好ましくは０．５〜３［μｍ］に成膜したものを例示することができる。
【００６２】
先に図６に示したＡ相共通電極２１ａＫやＢ相共通電極２１ｂＫについては、Ａ相電極２０ａＫやＢ相電極２０ｂＫと同様の方法によって形成することができる。また、Ａ相電極２０ａＫやＢ相電極２０ｂＫとは別に、次のようにして形成することも可能である。即ち、図９に示すように、金属からなるフランジ部材２５Ｋを、トナー担持ローラ１９ＫのＡ相電極やＢ相電極が形成されたローラ部に対し、軸線方向の端部から圧入して、フランジ部材２５Ｋをローラ部上のＡ相電極又はＢ相電極の端部に接続する。そして、このフランジ部材２５Ｋの無垢の金属表面を共通電極として使用するのである。フランジ部材２５Ｋとしては、図示のように、トナー担持ローラ１９Ｋの回転軸部材と一体形成したものを用いることが望ましい。
【００６３】
ところで、従来の２成分現像方式では、現像剤担持体に磁気吸着した磁性キャリアの表面に付着しているトナーを磁性キャリアとともに潜像担持体に擦り付けながら現像を行っている。また、従来の１成分現像方式では、現像剤担持体の表面に担持したトナーを潜像担持体に擦り付けたり、潜像担持体に対して非接触に配設された現像剤担持体上のトナーを交番電界によって現像剤担持体と潜像担持体との間で往復移動させたりして現像を行っている。そして、これらの方式では、本プリンタのような重ね合わせ現像を行うと、潜像担持体上で先行して現像されたトナー像中のトナーが、後続の現像時に後続色の現像装置内に転移して混色を引き起こす。
【００６４】
これに対し、本プリンタにおいては、トナー担持ローラ（１９Ｋ）上のＫトナーを感光ベルト（２）に摺擦させないで現像を行う。更には、交番電界による感光ベルト表面とトナー担持ローラ表面との間のトナーの往復移動も行っておらず、ホッピングしたトナーのうち、現像に寄与しないものについて感光ベルトに接触させることなくトナー担持ローラ上に戻す。しかも、感光ベルトの静電潜像に寄与したトナーをトナー担持ローラ上に再転移させてしまうこともない。これらの結果、後続色の現像装置内での混色を回避することができる。
【００６５】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
先に示した図３において、ケーシング１１Ｋの開口付近には、振動子２６Ｋが固定されており、これは回収部材たる金属製の回収ブレード２７Ｋを片持ち支持している。そして、回収ブレード２７Ｋの自由端側表面は、トナー担持ローラ１９Ｋの無端移動方向（回転方向）における全領域のうち、感光ベルト２に対向する現像位置を通過してから、トナー供給手段たるトナー供給ロール１５Ｋによるトナー供給位置に進入する前の領域に対して所定の間隙を介して対向している。
【００６６】
現像位置で現像に寄与しなかったトナー担持ローラ１９Ｋ上のＫトナーは、トナー担持ローラ１９Ｋの回転に伴って現像位置を通過した後、ケーシング１１Ｋ内に戻って回収ブレード２７Ｋに対向する。この回収ブレード２７Ｋには、バイアス印加手段たる回収電源２８ＫによってＫトナーの正規帯電極性とは逆極性の回収バイアスが印加されている。かかる回収ブレード２７Ｋと対向したトナー担持ローラ１９Ｋ上のＫトナーは、回収ブレード２７Ｋに静電的に引き寄せられて、ブレード表面に転移する。この転移により、トナー担持ローラ１９Ｋの表面上からＫトナーが回収される。即ち、本プリンタでは、現像位置を通過した後、トナー供給ロール１５Ｋによるトナー供給位置に進入する前のトナー担持ローラ１９Ｋの領域から、Ｋトナーを回収する回収手段が設けられている。この回収手段は、振動子２６Ｋ、回収ブレード２７Ｋ、回収電源２８Ｋ等から構成されている。
【００６７】
かかる構成においては、現像に寄与しなかったＫトナーを付着させているトナー担持ローラ１９Ｋ領域から、Ｋトナーを回収した後に、その領域をトナー供給位置に進入させることで、トナー供給位置に進入する直前におけるトナー担持ローラのＫトナー担持量のバラツキをほぼ解消する。そして、このことにより、トナー供給位置通過後のトナー担持ローラ１９Ｋのトナー担持量を安定化させることで、トナー担持量の変動に起因する現像濃度ムラを抑えることができる。
【００６８】
回収ブレード２７Ｋに印加する回収バイアスとしては、０〜１００（極性はトナーと逆）［Ｖ］の範囲を例示することができる。また、トナー担持ローラ１９Ｋと回収ブレード２７Ｋとの間隙については、５０〜１０００［μｍ］、好ましくは１５０〜４００［μｍ］であって、且つトナー担持ローラ１９Ｋの表面上におけるＫトナーのホッピング高さよりも小さい値、を例示することができる。本プリンタでは、約４００［μｍ］の間隙を設けている。
【００６９】
プリントジョブ後などといった、現像動作が行われないタイミングが到来すると、上述の回収バイアスの印加が停止される。この後、回収ブレード２７Ｋに接続されている図示しないリレースイッチの作動により、回収ブレード２７Ｋが接地された状態で、加振手段たる振動子２６Ｋが作動して回収ブレード２７Ｋの表面上からＫトナーが振り落とされる。そして、自重によってトナー供給スリーブ１６Ｋ上の磁気ブラシとの接触位置まで落下して、磁気ブラシ内に取り込まれる。このように、本プリンタにおいては、回収手段として、回収部材たる回収ブレード２７Ｋに付着したＫトナーを回収ブレード２７Ｋから分離する分離手段を有するもの、が用いられている。この分離手段は、振動子２６ｋ上述したリレースイッチやなどからなる。かかる構成においては、回収ブレード２７ＫからＫトナーを分離することで、回収ブレード２７Ｋの表面上に過剰のＫトナーを堆積させることによる回収性能の低下を回避することができる。
【００７０】
回収ブレード２７Ｋについては、回収ブレード２７Ｋの表面上からのＫトナーの滑り落ちを促す目的で、図示のようにトナー付着面に傾斜を設けた姿勢で配設することが望ましい。
【００７１】
なお、分離手段として、プリントジョブ後などのタイミングで、回収ブレード２７Ｋに印加するバイアスをトナーと同極性のバイアスに切り替えて、回収ブレード２７Ｋからトナー担持ローラ１９ＫにＫトナーを再転移させるものを用いてもよい。この場合、回収バイアスをトナーと同極性のバイアスに切り替えることができる回収電源２８Ｋが、分離手段として機能することになる。
【００７２】
Ｋ用の現像装置１０Ｋについて詳しく説明してきたが、他色用の現像装置（１０Ｍ，Ｃ，Ｙ）は、Ｋ用のものと同様の構成になっているので、説明を省略する。
【００７３】
次に、実施形態に係るプリンタの各変形例装置について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各変形例装置の構成は、実施形態に係るプリンタと同様である。また、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙの４色のうち、Ｋだけについて説明するが、他色もＫと同様の構成になっている。
［第１変形例装置］
図１０は、第１変形例装置におけるＫ用の現像装置１０Ｋを感光ベルト２とともに示す拡大構成図である。この第１変形例装置では、回収部材として、回収ブレードの代わりに、金属製のローラ部を有する回収ローラ２９Ｋを用いている。この回収ローラ２９Ｋは、回収電源２８ＫによってＫトナーとは逆極性の回収バイアスが印加されながら、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る。
【００７４】
現像位置で現像に寄与しなかったＫトナーは、トナー担持ローラ１９Ｋの表面上から回収ローラ２９Ｋの表面上に転移する。そして、回収ローラ２９Ｋの回転に伴って、回収ローラ２９Ｋと、分離手段たるクリーニングブレード３０Ｋとの当接部に至ると、クリーニングブレード３０Ｋによって回収ローラ２９Ｋの表面から掻き落とされる。その後は、自重によってトナー供給スリーブ１６Ｋの表面上における磁気ブラシとの接触位置まで落下して、磁気ブラシ内に取り込まれる。
【００７５】
回収ローラ２９Ｋについては、図示のように、回収位置においてその表面をトナー担持ローラ１９Ｋの表面と同方向に移動させる向きで回転させることことが望ましい。更に、回収ローラ２９Ｋの線速（表面移動速度）については、トナー担持ローラ１９Ｋの線速よりも速くすることが望ましい。このようにすることで、回収位置の入口に進入してきたトナー担持ローラ１９Ｋ上のＫトナーに対し、回収ローラ２９Ｋにおけるトナー付着のない無垢の表面を対向させて、その無垢の表面にトナーを良好に転移させることができるからである。
【００７６】
回収バイアスや、回収部材（本例では回収ローラ２９Ｋ）とトナー担持ローラ１９Ｋとの間隙としては、実施形態に係るプリンタと同様のものを採用することができる。本第１変形例装置においても、４００［μｍ］の間隙を設けている。
【００７７】
［第２変形例装置］
図１１は、第２変形例装置におけるＫ用の現像装置１０Ｋを感光ベルト２とともに示す拡大構成図である。この第２変形例装置では、回収部材として、軸受けによって回転自在に支持される金属製の回転軸部材３１Ｋと、これの周面に立設せしめられた複数の導電性の起毛からなるブラシ部３２Ｋとを有する回収ブラシローラ３３Ｋが用いられている。
【００７８】
回収電源２８ＫによってＫトナーとは逆極性の回収バイアスが回転軸部材３１Ｋに印加されている回収ブラシローラ３３Ｋは、複数の起毛からなるブラシ部３２Ｋの先端をトナー担持ローラ１９Ｋの表面に接触させながら、その接触部でブラシ部をトナー担持ローラ１９Ｋの表面移動方向とは逆方向に移動させる向きで回転駆動される。これにより、ブラシ部３２Ｋとトナー担持ローラ１９Ｋとが接触する回収位置では、トナー担持ローラ１９Ｋ上のＫトナーがブラシ部３２Ｋによって掻き取られながら、回収バイアスの作用によってブラシ内に転移、捕捉される。
【００７９】
ブラシ部３４Ｋ内に捕捉されたＫトナーは、ブラシ回転軸線方向に延在しながらブラシ部３４Ｋに接触するように配設された分離手段たるフリッカー棒３４Ｋによって起毛が弾かれる際の衝撃により、ブラシ部３２Ｋ内から振り落とされる。フリッカー棒３４Ｋの代わりにバイアスローラをブラシ先端に接触させてもよい。フリッカー棒３４Ｋによってブラシ部３２Ｋから振り落とされたＫトナーは、自重によってトナー供給スリーブ１６Ｋの表面上における磁気ブラシとの接触位置まで落下して、磁気ブラシ内に取り込まれる。
【００８０】
回収ブラシローラ３３Ｋにおけるブラシ部３２Ｋの体積抵抗率は、１０２〜１０１０［Ω・ｃｍ］、好ましくは１０２〜１０４［Ω・ｃｍ］となっている。また、ブラシ部３２Ｋにおける起毛の植毛密度は、３万〜１５万［本／インチ］、好ましくは１０万〜１３万［本／インチ］となっている。また、起毛としては、東レ社製の炭素含有アクリル繊維ＳＡ７（３００Ｄ／４８Ｆ）からなるものが使用されている。この他、起毛の材質としては、帝人社製の導電性ポリエステル繊維Ｂ−ＴＣＦ、導電性ポリエチレンテレフタレート、導電性ナイロン（登録商標）繊維などを採用してもよい。
【００８１】
回収ブラシローラ３３Ｋに印加する回収バイアスとしては、実施形態に係るプリンタと同様のものを採用することが可能である。また、非現像動作時には、トナー担持ローラ１９Ｋの各電極に対するパルス電圧の印加を停止するとともに、回収バイアスをＫトナーと同極性のバイアスに切り替えるとよい。こうすることで、ブラシ部３２Ｋ内のＫトナーをトナー担持ローラ１９Ｋ表面上に再転移させることが可能になるからである。
【００８２】
［第３変形例装置］
図１２は、第３変形例装置におけるＫ用の現像装置１０Ｋを感光ベルト２とともに示す拡大構成図である。この第３変形例装置では、回収手段として、トナー担持ローラ１９Ｋに対して非接触に配設された吸引部材たる吸引ノズル３６Ｋの吸引口内に、トナー担持ローラ１９Ｋの表面上のＫトナーを吸引するもの、を用いている。具体的には、この回収手段は、吸引ノズル３６Ｋの他に、中継管、吸引ポンプ３０８Ｋ、排気管３０９Ｋなどを備えている。
【００８３】
吸引ノズル３６Ｋには、中継管を介して吸引ポンプ３０８Ｋの吸引部が接続されている。この吸引ポンプ３０８Ｋの吐出部には排気管３０９Ｋが接続されており、更にこの排気管３０９Ｋの末端部は、現像装置１０Ｋの第１剤収容部に接続されている。
【００８４】
吸引ポンプ３０８Ｋが作動すると、吸引ノズル３６Ｋの吸引口の付近にある空気が、吸引口内に吸い込まれる。このとき、トナー担持ローラ１９Ｋの表面上において、吸引口の付近でホッピングしているＫトナーが空気とともに吸引口内に吸い込まれて、トナー担持ローラ１９Ｋ上から回収される。そして、中継管、吸引ポンプ３０８Ｋ、吐出管３０９Ｋ内を順次経た後、現像装置１０Ｋの第１剤収容部内に戻される。
【００８５】
吸引ノズル３６Ｋの吸引口回りにおけるトナー搬送方向下流側には、シール部材３７Ｋを片持ち支持させており、これの自由端側をトナー担持ローラ１９Ｋに接触させている。これにより、トナー供給スリーブ１６Ｋの周りの空気を磁気ブラシ内のＫトナーとともに吸引してしまうといった事態が回避されている。更に、ホッピングしながらトナー供給スリーブ１６Ｋとともに回転するＫトナーをシール部材３７Ｋとの突き当たりによって堰き止めて、吸引口との対向位置に拘束している。
【００８６】
吸引ノズル３６Ｋの先端と。トナー担持ローラ１９Ｋの表面との間隙については、５０〜１０００［μｍ］、好ましくは１５０〜４００［μｍ］であって、且つトナー担持ローラ１９Ｋの表面上におけるＫトナーのホッピング高さよりも小さい値、にすることが望ましい。本第３変形例装置では、約５００［μｍ］に設定している。
【００８７】
吸引ポンプ３０８Ｋとしては、ダイアフラムポンプ、モーノポンプなど、Ｋトナーのような粉体を吸引することができるものを採用している。
【００８８】
吸引ノズル３６Ｋの吸引口内への気流の吸引速度については、トナー担持ローラ１９Ｋの表面移動速度よりも速く設定している。例えば、トナー担持ローラ１９Ｋの表面速度を１［ｍ／ｓｅｃ］に設定する一方で、吸引速度を２［ｍ／ｓｅｃ］に設定する、といった具合である。かかる構成では、吸引速度の不足によってトナー担持ローラ１９Ｋの表面とともに移動するＫトナーの吸引が間に合わなくなるといった事態を回避することができる。
【００８９】
これまで、トナー担持体たるトナー担持ローラの表面上でトナーをホッピングによって往復移動させるようにした装置の例について説明してきたが、往復移動の代わりに、一定方向にのみホッピングさせるようにしてもよい。この場合、３相以上のパルス電圧を、それぞれ並び順が連続する３つ以上の電極にそれぞれ個別に印加して、トナーをその並び順の方向に沿ってホッピングさせることが可能である。
【００９０】
また、中間転写ベルト、転写ドラム、中間転写ドラムなどを用いたカラ−画像形成装置、モノクロ画像形成装置などにも本発明の適用が可能である。
【００９１】
以上、実施形態に係るプリンタや、第１変形例装置においては、回収手段として、トナー担持体たるトナー担持ローラの表面に対して非接触で対向する回収部材（回収ブレード、回収ローラ）に、トナー担持ローラ表面上のトナーを転移させるもの、を用いている。かかる構成では、回収部材と、トナー担持ローラとの接触によるトナー担持ローラの表面の摩耗を回避することができる。
【００９２】
また、第２変形例装置においては、回収手段として、回収部材たる回収ブラシローラの表面をトナー担持ローラに接触させながら、トナー担持体の表面上のトナーを回収ブラシローラに転移させるもの、を用いている。かかる構成では、回収部材を非接触に配設する場合に比べて、より確実にトナーを回収することができる。
【００９３】
また、実施形態に係るプリンタ、第１変形例装置、第２変形例装置においては、回収手段として、回収部材（回収ブレード、回収ローラ、回収ブラシローラ）に回収バイアスを印加するバイアス印加手段たる回収電源（例えば２８Ｋ）を有するもの、を用いている。かかる構成では、トナー担持ローラと回収部材との電位差による静電的な引力により、トナー担持ローラ上のトナーを回収部材に転移させることができる。
【００９４】
また、実施形態に係るプリンタ、第１変形例装置、第２変形例装置においては、回収手段として、回収部材（回収ブレード、回収ローラ、回収ブラシローラ）に付着したトナーを回収部材から分離する分離手段を有するもの、を用いている。かかる構成では、回収部材からトナーを分離することで、回収部材の表面上に過剰のトナーを堆積させることによる回収性能の低下を回避することができる。
【００９５】
また、第１変形例装置や第２変形例装置においては、回収部材として、自らの表面を無端移動させるもの（回収ローラ、回収ブラシローラ）を用いている。かかる構成では、回収部材の無端移動する表面にトナー担持ローラ上のトナーを転移させることができる。
【００９６】
また、第１変形例装置においては、回収部材として、トナー担持ローラに対して非接触に配設された回収ローラを用いるとともに、回収ローラとトナー担持ローラとの対向部にて、両ローラを互いに同方向に表面移動させるようにし、且つ、前記対向部における回収ローラの表面移動速度をトナー担持ローラの表面移動速度よりも速く設定している。かかる構成では、上述したように、回収位置の入口に進入してきたトナー担持ローラ上のトナーに対し、回収ローラにおけるトナー付着のない無垢の表面を対向させ、その無垢の表面にトナーを良好に転移させることで、トナーの回収効率を高めることができる。
【００９７】
また、第２変形例装置においては、回収部材として、回転軸部材の周面に立設せしめられた複数の起毛からなるブラシ部をトナー担持ローラの表面に接触させる回収ブラシローラを用いている。そして、回収ブラシローラとトナー担持ローラとの対向部にて、回収ブラシローラとトナー担持ローラとを互いに逆方向に表面移動させるようにしている。かかる構成では、トナー担持ローラの表面に摺擦するブラシ部によってその表面上のトナーを掻き取ることで、トナーの掻き取り効率を向上させることができる。
【００９８】
また、第３変形例装置においては、回収手段として、トナー担持ローラに対して非接触に配設された吸引部材たる吸引ノズルの吸引口内に、トナー担持ローラの表面上のトナーを吸引するもの、を用いている。かかる構成では、トナーの静電的な移動に頼らずに、トナー担持ローラ上のトナーを回収することができる。
【００９９】
また、第３変形例装置においては、吸引ノズルの吸引口内への気流の吸引速度を、トナー担持ローラの表面移動速度よりも速く設定している。かかる構成では、吸引速度の不足によってトナー担持ローラの表面とともに移動するトナーの吸引が間に合わなくなるといった事態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】プロセスユニットを着脱している最中の同プリンタを示す概略構成図。
【図３】同プリンタにおけるＫ用のプロセスユニットを感光ベルトとともに示す拡大構成図。
【図４】同プロセスユニットのトナー供給ロールの横断面を示す拡大模式図。
【図５】同プロセスユニットのトナー担持ローラを示す斜視図。
【図６】同トナー担持ローラの電極構成を示す平面模式図。
【図７】同トナー担持ローラを示す拡大横断面図。
【図８】同トナー担持ローラの電極に印加されるパルス電圧の特性を示す波形図。
【図９】同トナー担持ローラの変形例を示す模式図。
【図１０】第１変形例装置におけるＫ用の現像装置を感光ベルトとともに示す拡大構成図。
【図１１】第２変形例装置におけるＫ用の現像装置を感光ベルトとともに示す拡大構成図。
【図１２】第３変形例装置におけるＫ用の現像装置を感光ベルトとともに示す拡大構成図。
【符号の説明】
【０１０１】
２：感光ベルト（潜像担持体）
１０Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ：現像装置
１５Ｋ：トナー供給ロール（トナー供給手段）
１９Ｋ：トナー担持ローラ（トナー担持体）
２０ａＫ：Ａ相電極（電極）
２０ｂＫ：Ｂ相電極（電極）
２６Ｋ：振動子（分離手段の一部）
２７Ｋ：回収ブレード（回収部材）
２８Ｋ：回収電源（バイアス印加手段）
２９Ｋ：回収ローラ（回収部材）
３０Ｋ：クリーニングブレード（分離手段）
３３Ｋ：回収ブラシローラ（回収部材）
３４Ｋ：フリッカー棒（分離手段）
３６Ｋ：吸引ノズル（吸引部材）
３８Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ：帯電装置（帯電手段）
３９Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ：プロセスユニット
【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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