(57)【要約】【課題】トナーの搬送ムラを防止した現像装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１の現像装置５は、トナーＴを搬送するための進行波電極を備えた搬送部材１８と、搬送部材１８を覆い、微速で移動するベルト２２とを備えている。搬送部材１８は、ベルト２２の移動方向に平行な平面でありかつベルト２２の厚み方向に平行な平面内における、ベルト２２と接する部分が、円弧状（凸状）になるように配置される。ベルト２２と搬送部材１８との密着が安定し、ベルト２２が搬送部材１８から浮くことが無く、またベルト２２にシワ等が発生することも無い。ベルト２２が移動しても、ベルト２２と進行波電極との距離は常に一定に保たれ、安定したトナー搬送が可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔を設けて並べられた複数の電極を有し、上記電極に電圧が印加されることによって像担持体の静電潜像へと現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、上記現像剤搬送部材の表面を覆い、上記現像剤搬送部材に対して移動可能なベルト部材とを備えた現像装置において、
上記現像剤搬送部材は、上記ベルト部材と接触する領域において、上記ベルト部材の移動する方向と上記ベルト部材の厚み方向とに平行となっている平面による断面形状が、上記ベルト部材に対して凸状になっており、
上記ベルト部材は、上記現像剤搬送部材と接触する領域において、上記ベルト部材に生ずる張力の合力が上記現像剤搬送部材に向かうことによって上記現像剤搬送部材と密着するように、上記現像剤搬送部材の表面を覆っていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
上記現像剤搬送部材は、上記ベルト部材と接触する領域の全面において、上記ベルト部材が上記現像剤搬送部材に向かう側に均一な力を受けるような、凸状の上記断面形状となっていることを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
上記現像剤搬送部材は、上記ベルト部材と接触する領域において、上記ベルト部材の上記現像剤搬送部材に向かう側の力が、上記ベルト部材の移動方向の下流側から上流側に向かって単調増加し最大値に達してから単調減少するような、凸状の上記断面形状となっていることを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
上記現像剤搬送部材は、上記ベルト部材と接触する領域における、上記断面形状の曲率半径が、１０ｍｍないし５０ｍｍとなっていることを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
【請求項５】
上記ベルト部材からの力を受ける上記現像剤搬送部材を保持するための保持部材を備え、
上記ベルト部材と上記現像剤搬送部材とが接触する領域の、上記ベルト部材の移動方向の下流側と上流側とにおいて、上記現像剤搬送部材および上記保持部材と上記ベルト部材とが離間していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
上記現像剤搬送部材は、上記断面形状において、上記ベルト部材に沿った長さが、上記ベルト部材と接触する部分の長さ以上であることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
上記現像剤搬送部材は、上記断面形状において、上記ベルト部材に沿った長さが、上記ベルト部材に沿った上記保持部材の長さ以下であることを特徴とする、請求項５に記載の現像装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項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、現像装置および画像形成装置に関するものであり、より詳細には、像担持体上に形成された静電潜像に対して、複数の電極を有する搬送部材の電極に電圧を印加することによって現像剤を搬送して供給する現像装置およびそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ等の画像形成装置において、電子写真プロセスによる現像装置が用いられている。このような現像装置のうち、静電潜像の形成された像担持体に対して、現像剤（トナー）を搬送する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いる。非接触方式の例としては、パウダーラウンド法・ジャンピング法、電界カーテン（進行波電界）を利用した方法などが提案されている。
【０００３】
このような現像装置の一例が、日本国の特許掲載公報「特公平５−３１１４６号公報（公告日：１９９３年５月１１日）」、または「特公平５−３１１４７号公報（公告日：１９９３年５月１１日）」に開示されている。上記公報には、互いに位相が異なる複数種の交番電圧を発生する電源と、基材上に所定の間隔をあけて複数配列された電極に前記電源からの交番電圧を印加することにより形成される進行波電界によって現像剤を像担持体（感光体）に供給する現像剤搬送部材とを備えた現像装置が記載されている。
【０００４】
また、現像装置の他の一例が、日本国の公開特許公報「特開平３−２１９６７号公報（公開日：１９９１年１月３０日）」に開示されている。上記公報には、現像剤担持搬送体によって搬送される現像剤を予備荷電する予備荷電手段と、現像剤担持搬送体上に電界カーテンを作用させる電界カーテン発生手段とを設けた装置が提案されている。上記装置において、予備荷電手段としては、例えば発泡ウレタンからなる予備荷電ローラが用いられる。予備荷電ローラは現像剤担持搬送体に接するように設けられており、一方、この予備荷電ローラに先端が接するようにブレードが設けられている。予備荷電ローラは、現像剤担持搬送体との間で現像剤を摩擦することにより現像剤の予備帯電を行うとともに、現像剤の層厚も規制する。
【０００５】
そして、上記構成により、現像剤を均一に適正な荷電量に帯電させることができるとともに、現像剤を像担持体へと安定して搬送できるようになり、その結果、搬送時に現像剤が飛散したり、形成される画像にカブリが生じたりすることを回避できるとの点が、上記特開平３−２１９６７号公報には記載されている。
【０００６】
しかしながら、上記各公報に記載の構成は、進行波電界を発生させるための部材に対して直接現像剤を供給する構成なので、例えば進行波電界の発生している領域に直接供給された現像剤が飛散したりする虞れがある。このように、現像剤の供給と搬送とを同時に行おうとすると、問題を生じ易い。
【０００７】
これに対して、例えば日本国の公開特許公報「特開２００２−９１１６０号公報（公開日：２００２年３月２７日）」には、進行波電界を発生させる部材（搬送部材）の外側にベルト部材を設けて、このベルト部材を低速で回転させる構成の現像装置が開示されている。この構成によれば、進行波電界とは別に、ベルト部材によっても現像剤を移動させることができる。したがって、例えば進行波電界の発生している領域に、ベルト部材を用いて現像剤を供給することによって、現像剤の飛散を防止できる。
【０００８】
【特許文献１】
特公平５−３１１４６号公報
【０００９】
【特許文献２】
特公平５−３１１４７号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開平３−２１９６７号公報
【００１１】
【特許文献４】
特開２００２−９１１６０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載の構成によれば、ベルト部材を用いる場合であっても、ベルト部材の帯電量（誘導電荷の量）が所望のものとならず、これによって現像剤搬送の乱れを生じてしまう虞れがある。
【００１３】
すなわち、ベルト部材を用いる構成においては、ベルト部材と搬送部材との接触状態に応じて、ベルト部材上の帯電量に、好ましくない不均一性を生ずる可能性がある。ここで、帯電量がこのような不均一になると、現像剤に与える力（電界）も望ましくない不均一なものとなってしまい、結果として、現像剤の搬送の乱れを生ずることとなる。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、現像剤の搬送の乱れを生じさせない現像装置および画像形成装置を提供するにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る現像装置は、上記課題を解決するために、間隔を設けて並べられた複数の電極を有し、上記電極に電圧が印加されることによって像担持体の静電潜像へと現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、上記現像剤搬送部材の表面を覆い、上記現像剤搬送部材に対して移動可能なベルト部材とを備えた現像装置において、上記現像剤搬送部材は、上記ベルト部材と接触する領域において、上記ベルト部材の移動する方向と上記ベルト部材の厚み方向とに平行となっている平面による断面形状が、上記ベルト部材に対して凸状になっており、上記ベルト部材は、上記現像剤搬送部材と接触する領域において、上記ベルト部材に生ずる張力の合力が上記現像剤搬送部材に向かうことによって上記現像剤搬送部材と密着するように、上記現像剤搬送部材の表面を覆っていることを特徴としている。
【００１６】
上記現像装置の現像剤搬送部材の各電極に、例えば外部の電源からの電圧が印加されると、各電極は進行波電界を発生する。すなわち、現像剤搬送部材は、進行波電界を発生して、像担持体の静電潜像へと現像剤を搬送するものである。この進行波電界は、現像剤搬送部材表面から遠ざかると電界強度が弱まるようになっている。このため、現像剤搬送能力を低下させないように、現像剤搬送部材を覆いつつ回動するベルト部材は、厚みが薄く、かつ現像剤搬送部材に密着していることが望ましい。例えばベルト部材の厚みは、５０μｍ以下が好ましい。
【００１７】
また、ベルト部材と現像剤搬送部材とを密着させるために、ベルト部材の移動する方向に平行な平面でありかつベルト部材の厚み方向に対して平行なその平面による、現像剤搬送部材の断面形状が、ベルト部材と接触している領域において、ベルト部材に対して凸状となるように、現像剤搬送部材を設ける。これによって、現像剤搬送部材と接触している領域において、ベルト部材に生ずる張力の合力が現像剤搬送部材に向かう。このため、ベルト部材が、現像剤搬送部材と密着するように現像剤搬送部材の表面を覆うので、ベルト部材と現像剤搬送部材の密着性を確実にできる。
【００１８】
また、現像剤搬送部材の上記の断面形状を、ベルト部材の移動する方向と垂直な方向であるベルト部材の幅方向に対して垂直となっている平面による断面形状である、と表現することもできる。また、ベルト部材の移動する方向に平行な平面でありかつ上記ベルト部材との接触面に対して垂直なその平面による断面形状である、と表現することもできる。
【００１９】
また、この構造によって、ベルト部材と現像剤搬送部材との密着が安定するため、ベルト部材が現像剤搬送部材から浮くことが無い。また、ベルト部材にシワ等が発生することも無い。したがって、ベルト部材が移動しても、ベルト部材と現像剤搬送部材の進行波電極との距離が常に一定に保たれ、ベルト部材における帯電量（誘導電荷の量）を好ましく均一なものにでき、安定した現像剤の搬送が可能となる。なお、ベルト部材における帯電量、および発生する電界における好ましい均一性とは、現像剤の搬送方向に対して垂直、かつベルト部材表面に対して平行な方向における均一性を意味する。現像剤の搬送方向と平行な方向については、進行波電界は均一でないことはもちろんである。
【００２０】
また、上述のようにベルト部材と現像剤搬送部材とを密着させた上で、さらに以下のようにして、ベルト部材と現像剤搬送部材中の進行波を発生させる電極との間隔を確実に一定に保つようにしてもよい。
【００２１】
すなわち、例えば上記構成において、現像剤搬送部材の上記断面形状を円弧形状とすることも好ましい。これにより、現像剤搬送部材とベルト部材との接触が均一となる。よって、ベルト部材と現像剤搬送部材中の進行波を発生させる電極との間隔を、容易に、かつ確実に一定に保つことができる。また、現像剤搬送部材の表面の電位も所望の均一なものとなる。したがって、現像剤搬送部材から発生する電界を所望の均一なものとして、安定した状態での現像剤の搬送が可能となる。よって、良好な現像が可能となる。
【００２２】
なお、上記構成において、現像剤搬送部材とベルト部材とが接触する領域は、全てが連続した領域となっている構成に限るものではない。例えば、電極が埋め込まれて進行波電界が作用するようになっている、現像剤搬送部材の特定の部分領域ごとに、現像剤搬送部材とベルト部材とが接触している構成であってもよい。この場合においても、現像剤搬送部材の上記断面形状が、ベルト部材と接触する領域においてベルト部材に対して凸状であれば、密着性を向上させて、現像剤搬送部材とベルト部材とを均一に接触するようにできる。なお、この構成においては、現像剤の搬送方向に垂直となっている、電極の長手方向には、現像剤搬送部材とベルト部材とが接触する領域が全て連続した領域となっていることが好ましい。
【００２３】
なお、上述のように、ベルト部材の厚みが５０μｍ以下であるときに、例えば密着性が十分でなく、現像剤搬送部材とベルト部材とが５０μｍ以上離間すると、ベルト部材上の現像剤に進行波電界を及ぼすことができず、現像剤を搬送することができない。また、密着性が十分でなく、現像剤搬送部材とベルト部材とが離間している部分があれば、例えば現像剤搬送部材とベルト部材との離間している距離が５０μｍ以下であっても、密着している部分よりも離間している部分の電界強度が弱くなるため、現像剤の搬送能力が不均一となって、現像ムラを生ずる。
【００２４】
また、これまでの研究によれば、ベルト部材と、現像剤搬送部材の表面または現像剤搬送部材を保持するための保持部材の表面とを、均一でなく局所的な不均一を伴うように摩擦すると、ベルト部材の特定部分が強く摩擦帯電して、部分的なチャージアップが発生することが分かっている。このような状態になると、ベルト部材の余分に帯電した部分が現像剤と余分に吸引、若しくは反発するので、ベルト部材上の現像剤は所望の均一性を有する現像剤層とならない。このため、例えば現像剤の搬送方向に縦スジとなって現像剤の搬送ムラが生じ、良好な現像が行えない。
【００２５】
なお、従来の公報においては、ベルト部材の張力の合力としてのベクトルが現像剤を搬送する部材に向くことによって、ベルト部材と現像剤を搬送する部材との密着を保つという作用には触れられていない。このため、従来の公報における現像剤を搬送するための部材の構成は、ベルト部材を滑らかに回動させるための構成である、と解釈される。
【００２６】
なお、上記の現像装置を、基材中に所定間隔で複数配列した電極に多相交流電圧を印加して形成した進行波電界により、現像剤を像担持体へ向けて搬送するための現像剤搬送部材と、現像剤搬送部材の表面を覆い、現像剤の搬送方向へ回転可能なベルト部材とを備え、像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置において、上記ベルト部材を回動させるための回転軸に垂直な平面による上記現像剤搬送部材の断面形状が、上記ベルト部材と接触している領域において、上記ベルト部材に対して凸状になっている構成である、と表現することもできる。
【００２７】
本発明に係る現像装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記現像剤搬送部材は、上記ベルト部材と接触する領域の全面において、上記ベルト部材が上記現像剤搬送部材に向かう側に均一な（均等な）力を受けるような、凸状の上記断面形状となっていることを特徴としている。
【００２８】
このように、現像剤搬送部材とベルト部材とが接触している領域の全面において、現像剤搬送部材に向かう側に均一な力（張力の合力）をベルト部材が受けるようになっていれば、例えば現像剤搬送部材において電極が埋め込まれている領域とベルト部材とを均一に接触（当接）させることができる。これによって、ベルト部材表面の電位を好ましく均一なものに維持できる。このため、現像剤搬送部材から発生させる電界に悪影響を与えることがない。よって、現像剤に作用させる電界の大きさを所望の均一なものとし、ベルト部材上の現像剤層を乱すことなく安定した現像剤搬送が可能となる。
【００２９】
なお、例えば、現像剤搬送部材の上記断面形状を円弧形状とすることによって、ベルト部材が現像剤搬送部材に向かう側に対して均一な力を受けるような構成を実現できる。
【００３０】
また、上述の現像装置を、現像剤搬送部材（電極部分）が、ベルト部材と接触する領域の全面にわたって、ベルト部材が均等に力を受けるような凸形状となっている構成である、と表現することもできる。
【００３１】
本発明に係る現像装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記現像剤搬送部材は、上記ベルト部材と接触する領域において、上記ベルト部材の上記現像剤搬送部材に向かう側の力が、上記ベルト部材の移動方向の下流側から上流側に向かって単調増加し最大値に達してから単調減少するような、凸状の上記断面形状となっていることを特徴としている。
【００３２】
この構成であれば、ベルト部材と現像剤搬送部材とが接触している領域（接触領域）における、ベルト部材の現像剤搬送部材に向かう側の力が、接触領域の内側部で大きく、外縁部で小さくなるようにできる。したがって、ベルト部材が例えば振動を生ずることによって、現像剤搬送部材とベルト部材との接触状態の乱れを生じた場合であっても、この乱れを容易に減衰させることができる。すなわち、現像剤搬送部材とベルト部材との接触状態が、接触領域の内側部では好ましいものに維持され、接触領域の外縁部を介して接触領域外において減衰するので、この接触領域の外縁部を介する分について減衰を早めることができる。したがって、安定した密着状態を維持できる。
【００３３】
なお、上述の現像装置を、現像剤搬送部材（電極部分）が、ベルト部材と接触する領域の中央付近において、ベルト部材が受ける力が最も大きくなっている構成である、と表現することもできる。
【００３４】
本発明に係る現像装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記現像剤搬送部材は、上記ベルト部材と接触する領域における、上記断面形状の曲率半径が、１０ｍｍないし５０ｍｍとなっていることを特徴としている。
【００３５】
このように、曲率半径を１０ｍｍ以上としているので、現像剤搬送部材の断面形状から曲率半径の非常に小さい尖った領域を除くことができる。したがって、ベルト部材と現像剤搬送部材とが、上記の尖った領域における場合のような、局所的に強い摩擦を生ずることがない。
【００３６】
また、曲率半径が有限の値であるので、ベルト部材と接触している領域において、現像剤搬送部材の断面形状が平面（曲率半径無限大）になることがない。したがって、ベルト部材と接触している領域が平面となることを防止して、ベルト部材に生ずる張力の合力が現像剤搬送部材に向かわないようなことを生じさせず、ベルト部材と現像剤搬送部材とが確実に密着するようにできる。また、曲率半径が５０ｍｍ以下であれば、例えば断面１００ｍｍ角の範囲にベルト部材と現像剤搬送部材とを備えた、本発明に係る現像装置を実現できる。
【００３７】
また、上記構成において、現像剤搬送部材の、ベルト部材と接触している領域における上記断面形状が、曲率半径の最大値が曲率半径の最小値の２倍以内となるような凸形状となっている構成も好ましい。
【００３８】
この構成であれば、ベルト部材が接している領域の範囲内での現像剤搬送部材の曲率の変化を少なくして、ベルト部材に生ずる張力の合力の変化を少なくできる。このため、上述の張力の合力の弱い部分においても、ベルトの浮きを生じさせない。
【００３９】
また、上記構成において、現像剤搬送部材は、ベルト部材と接触している領域において、ベルト部材の移動方向の下流側から上流側に向かって、現像剤搬送部材の上記断面形状の曲率半径が単調減少し最小値に達してから単調増加するような、凸状の上記断面形状となっていてもよい。
【００４０】
これによって、ベルト部材の現像剤搬送部材に向かう側の力が、ベルト部材と現像剤搬送部材とが接触している領域において、ベルト部材の移動方向の下流側から上流側に向かって単調増加し最大値に達してから単調減少するような構成を実現できる。この構成であれば、接する面の中央付近において、曲率が最小になる部分を実現できる。また、曲率が小さい部分が複数あると、その間でベルトが浮きやすくなるが、このようなことを生じさせない。
【００４１】
なお、従来の文献においては、現像剤搬送部材とベルト部材との密着を確実なものとするために、上述のような曲率半径を指定する点については記載されていない。
【００４２】
本発明に係る現像装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記ベルト部材からの力を受ける上記現像剤搬送部材を保持するための保持部材を備え、上記ベルト部材と上記現像剤搬送部材とが接触する領域の、上記ベルト部材の移動方向の下流側と上流側とにおいて、上記現像剤搬送部材および上記保持部材と上記ベルト部材とが離間していることを特徴としている。
【００４３】
ここで、現像剤搬送部材の表面を覆い、移動可能なベルト部材を備えた構成においては、現像剤搬送部材や現像剤搬送部材の保持部材とベルト部材とが接触し始める部分、若しくは離間し始める部分において、接触する圧力が急激に変化したり、部分的な摩擦（ベルト部材の片当たりなど）が生じたりする。このような現象が生ずると、ベルト部材の表面が好ましく均一な電位とならず、現像剤の搬送に影響を及ぼす。また部分的に強く接している部分が存在すると、他の接触部で相対的に接触する圧力が低下し、ベルト部材の浮きを生じてしまう問題がある。
【００４４】
そこで、上述のように現像剤搬送部材の配置を凸形状とした上で、さらに現像剤搬送部材の端部や、現像剤搬送部材の保持部材の端部を、ベルト部材と接触しないように、ベルト部材から、例えばベルト部材に沿うように離間させる。
【００４５】
このために、例えば現像剤搬送部材の端部や保持部材の端部に、離間させるための逃げ部を設けてもよい。または、現像剤搬送部材の端部や保持部材の端部と接触しないように、ベルト部材を張るようにしてもよい。
【００４６】
例えば、逃げ部を設ける構成の場合に、ベルト部材と現像剤搬送部材とが接触している領域（接触領域）に対して滑らかに接続するように逃げ部を設ける。すなわち、現像剤搬送部材のなめらかな面に、ベルト部材が接触し始める、またはベルト部材が離間し始めるようにする。例えば、逃げ部における、ベルト部材と現像剤搬送部材とが接触している領域へ接続する部分の断面形状の曲率半径を、１０ｍｍないし５０ｍｍとしてもよい。このようにすれば、現像剤搬送部材とベルト部材とが接触している部分と逃げ部との間で、接触する圧力が急激に変化したり、部分的な摩擦が生じたりすることがない。よって、ベルト部材表面の電位が所望の均一なものとなり、現像剤を搬送する電界に影響を与えないので、安定した現像剤の搬送が可能となる。また、保持部材にも逃げ部を設けているので、例えばベルト部材が振動した場合であっても、ベルト部材と保持部材とを接触させないようにできる。また、現像剤搬送部材が保持部材に埋め込まれている形状であっても、ベルト部材と保持部材とを接触させないようにできる。また、ベルト部材の張り方によって、現像剤搬送部材の端部や保持部材の端部と接触しないように構成する場合にも、同様の効果が得られることはもちろんである。
【００４７】
なお、上記現像装置を、現像搬送部材、若しくは、現像剤搬送部材を保持する保持部材の端部が、ベルト部材に接触しない構成である、と表現することもできる。
【００４８】
本発明に係る現像装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記現像剤搬送部材は、上記断面形状において、上記ベルト部材に沿った長さが、上記ベルト部材と接触する部分の長さ以上であることを特徴としている。
【００４９】
ここで、現像剤搬送部材の表面を覆い、移動可能なベルト部材を備えた構成においては、現像剤搬送部材や現像剤搬送部材の保持部材とベルト部材とが接触し始める部分、若しくは離間し始める部分において、接触する圧力が急激に変化したり、部分的な摩擦（ベルト部材の片当たりなど）が生じたりする。このため、ベルト部材が接触する部分の摩擦が強くなり、ベルト部材の他の部分に比して摩擦による帯電量が多くなる。
【００５０】
そこで、上述のように現像剤搬送部材の配置を凸形状とし、さらに上記の構成によって、現像剤搬送部材の端部とベルト部材とを接触させないようにする。これによって、局所的な摩擦を防止することが可能となる。
【００５１】
また、この構成を実現するために、上述のように、例えば現像剤搬送部材の端部や保持部材の端部に、離間させるための逃げ部を設けてもよい。または、現像剤搬送部材の端部や保持部材の端部と接触しないように、ベルト部材を張るようにしてもよい。
【００５２】
なお、上記現像装置を、前記現像剤搬送部材の長さをＬ１、現像剤搬送部材とベルト部材の接触部の長さをＬ２としたとき、Ｌ１＞Ｌ２の関係を満たす構成である、と表現することもできる。
【００５３】
本発明に係る現像装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記現像剤搬送部材は、上記断面形状において、上記ベルト部材に沿った長さが、上記ベルト部材に沿った上記保持部材の長さ以下であることを特徴としている。
【００５４】
ここで、現像剤搬送部材のベルト部材に沿った長さとは、現像剤搬送部材の各点からベルト部材に対して垂線を下ろした場合の各垂線によって占められる、ベルト部材における領域の長さを意味するものとする。
【００５５】
この構成であれば、現像剤搬送部材よりも保持部材の方が、ベルト部材に沿った長さが長いので、ベルト部材から力を受ける現像剤搬送部材を、保持部材にて確実に保持できる。したがって、現像剤搬送部材のばたつきを防ぐことができる。
【００５６】
なお、上記現像装置を、前記現像剤搬送部材の長さをＬ１、現像剤搬送部材を保持する保持部材の長さをＬ３としたとき、Ｌ１＜Ｌ３の関係を満たす構成である、と表現することもできる。
【００５７】
本発明に係る画像形成装置は、上記課題を解決するために、上述のいずれかの現像装置を備えていることを特徴としている。
【００５８】
画像形成装置は、像担持体上に形成された静電潜像に対して、上記現像装置を用いて現像剤を供給して、現像を行う。したがって、上記現像装置を用いて、現像剤の搬送の乱れを生ずることなく現像が可能であるので、良好な画像を形成できる。
【００５９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について説明すると以下の通りである。
【００６０】
本実施形態の画像形成装置１は、図１に示すように、感光体ドラム（像担持体）２、帯電部３、露光部４、現像装置５、転写部６、クリーニング部７、除電部８、および定着部９を備えている。
【００６１】
画像形成装置１は、トナー（現像剤）Ｔを用いて印刷シートＰに印刷を行うためのものである。
【００６２】
感光体ドラム２は円筒状の像担持体である。感光体ドラム２は、導電性基体１１とその上に形成された光導電層１０とを含んでいる。感光体ドラム２としては、例えばアルミニウムなどで製作された導電性基体（金属ドラム）１１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１０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。
【００６３】
帯電部３は、感光体ドラム２を均一に帯電させるためのものである。帯電部３としては、例えばタングステンワイヤなどの導電線、金属性のシールド板、グリッド板から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。
【００６４】
露光部４は、所望の画像情報を、例えばレーザ光によって感光体ドラム２に静電潜像として書き込む。露光部４としては、例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。
【００６５】
現像装置５は、感光体ドラム２上の静電潜像にトナーＴを付着させて、現像を行うものである。現像装置５の詳細については後述する。
【００６６】
転写部６は、感光体ドラム２上のトナー像を印刷シートＰに転写する。転写部６としては、例えば、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。
【００６７】
クリーニング部７は、感光体ドラム２上に残留しているトナーをクリーニングして除去する。クリーニング部７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。
【００６８】
除電部８は、感光体ドラム２の表面に残留している電位を除去する。除電部８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。
【００６９】
定着部９は、印刷シートＰにトナーＴを定着させるものである。定着部９は、上下一対の定着ローラ１２・１３を備えている。
【００７０】
画像形成装置１の内部には、感光体ドラム２を中心として、その周囲に、帯電部３、露光部４、現像装置５、転写部６、クリーニング部７、および除電部８がこの順で配置されている。また、感光体ドラム２と転写部６との間に、印刷シートＰを搬送する用紙搬送路が配置されている。用紙搬送路の搬送方向における感光体ドラム２の下流側に、定着部９が配置されている。
【００７１】
上記構成の画像形成装置１は、電子写真プロセスによって、感光体ドラム２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を形成し、その静電潜像を現像装置５によって現像（可視化）し、印刷シートＰに転写して画像形成を行う。
【００７２】
より詳細には、以下のようである。感光体ドラム２は、帯電部３から上記各部材４〜８の配置順に従って、図１に示すＤ１方向に回転可能となっている。
【００７３】
まず、感光体ドラム２の表面（光導電層１０）は、帯電部３によって所定の電位となるまで帯電される。次に、感光体ドラム２の帯電された領域は、回転によって露光部４の位置まで到達する。この露光部４は、画像情報に基づいて、例えばレーザ光などの光によって、感光体ドラム２の表面上に画像を書き込む。これによって、感光体ドラム２上に静電潜像が形成される。感光体ドラム２の表面静電潜像は、感光体ドラム２の回転によって現像装置５の位置まで到達する。
【００７４】
現像装置５は、搬送部材（現像剤搬送部材）１８によって搬送されるトナーＴによって、感光体ドラム２の表面の静電潜像を現像剤像として現像する。トナーＴが担持された感光体ドラム２の表面は、感光体ドラム２の回転によって転写部６の位置まで到達する。
【００７５】
転写部６は、感光体ドラム２の表面上のトナーＴを印刷シートＰ上に転写する。感光体ドラム２から印刷シートＰ上に転写されたトナー像は、定着部９の定着ローラ１２・１３によって印刷シートＰ上に定着される。
【００７６】
トナー像が転写された後の感光体ドラム２の表面の領域は、この感光体ドラム２の回転によってクリーニング部７の位置まで到達する。クリーニング部７は、感光体ドラム２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７によってクリーニングされた感光体ドラム２の表面は、この感光体ドラム２の回転によって除電部８の位置まで到達する。
【００７７】
次に、除電部８は、感光体ドラム２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。また、複数の印刷シートＰを印刷する際には、上述した動作を複数回繰り返すようにしてもよい。
【００７８】
次に、現像装置５の詳細な構成について、図面を参照して説明する。
【００７９】
現像装置５は、図２に示すように、ケーシング１４、ミキシングパドル１５、供給ローラ１６、規制部材１７、搬送部材１８、保持部材１９、回収ローラ２０、ベルト（ベルト部材）２２、ローラ２３ａ〜２３ｃ・２４、クリーニング部材２５、および隔壁部材２６を含んでいる。また、現像装置５の搬送部材１８には、多相交流電源２１ａと現像バイアス直流電源２１ｂとが接続されている。
【００８０】
ケーシング１４は、トナーＴを収容するための容器である。また、ケーシング１４は、現像装置５を構成する各部材を支持する。ミキシングパドル１５は、ケーシング１４内に収容されているトナーＴを混合するものである。
【００８１】
供給ローラ１６は、ケーシング１４内に収容されているトナーＴを搬送部材１８に向かって供給する、現像剤供給部材である。供給ローラ１６は、ベルト２２に所定の線圧力で当接した状態に設けられている。供給ローラ１６とベルト２２との圧接力はバネ等によって与えられる。供給ローラ１６の材質としては特に限定されるものではないが、例えばシリコーン、ウレタン、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−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。また、電圧を印加してもよい。また、本実施形態においてはローラ形状の供給ローラ１６としているが、これに限らず現像剤を供給するための現像剤供給部材であればよい。規制部材１７は、供給ローラ１６の表面上に形成するトナー層の層厚を規制するための、現像剤層厚規制部材である。規制部材１７は、供給ローラ１６に当接するように設けられている。
【００８２】
搬送部材１８は、進行波電界を発生させてトナーＴを搬送するものである。搬送部材１８は、感光体ドラム２の現像領域に対向して、緩やかな曲面を形成するようなベルト形状となっている。この搬送部材１８は、例えばフレキシブルプリント配線板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔ  Ｃａｂｌｅ：ＦＰＣ）で構成される。
【００８３】
搬送部材１８は、図３に示すように、湾曲した保持部材１９に取り付けられ、保持される。このため、搬送部材１８は、湾曲形状となっている。搬送部材１８の、図示しない感光体ドラム２との対向面には、その面を周方向に覆うようにベルト２２が設けられている。このため、搬送部材１８の、感光体ドラム２との対向面は、滑らかな湾曲形状となっている。
【００８４】
搬送部材１８は、図３に示すように、ベルト２２の移動方向Ｄ２に平行な平面でありかつベルト２２の厚み方向に平行なその平面による断面形状が、ベルト２２と接触する領域において、ベルト２２に対して凸状になっている。これによって、図４に示すように、搬送部材１８と接触する領域において、ベルト２２に生ずる張力がＦ２とＦ３とになり、この合力Ｆ１は図示しない搬送部材１８の方向に向く。これによって、ベルト２２が、搬送部材１８と密着するように搬送部材１８の表面を覆うことになる。
【００８５】
なお、図３に示すように、搬送部材１８とベルト２２とが接触している、長さＬ２にて示す領域の外側（搬送部材１８の端の領域Ｒ１およびＲ２）においては、搬送部材１８とベルト２２、および保持部材１９とベルト２２とが離間しており、接触しないようになっている。また、このために、搬送部材１８のベルト２２に沿った長さＬ１が、搬送部材１８とベルト２２とが接触している領域の長さＬ２よりも長くなっている。また、領域Ｒ１と長さＬ２の領域をつなぐ遷移部分、および長さＬ２の領域と領域Ｒ２をつなぐ遷移部分においては、搬送部材１８の表面がなめらかになっており、搬送方向Ｄ２に移動するベルト２２が搬送部材１８に対して滑らかに接触し始め、または滑らかに離間し始めるようになっている。なお、搬送部材１８のベルト２２に沿った長さとは、搬送部材１８からベルト２２に向かって垂線を下ろし、この垂線によって占められる領域の長さを意味するものとする。
【００８６】
また、搬送部材１８は、長さＬ１の全体にわたって保持部材１９にて保持されており、ベルト２２に沿った搬送部材１８の長さＬ１とベルト２２に沿った保持部材１９の長さとが等しくなっている。
【００８７】
なお、図３に示す構成においては、搬送部材１８とベルト２２とが接触している領域と、搬送部材１８によって進行波電界が生成される領域とが等しくなっている。このため、搬送部材１８の端の領域Ｒ１およびＲ２においては進行波電界が生成されない。このため、この領域Ｒ１およびＲ２においては、図示しないトナーＴに進行波電界を及ぼすことがない。
【００８８】
また、長さＬ２にて示す、搬送部材１８とベルト２２とが接触している領域において、図３に示す断面における、搬送部材１８の表面の曲率半径は、例えば３０ｍｍとなっており、１０ｍｍないし５０ｍｍの範囲となっている。
【００８９】
また、搬送部材１８は、図５に示すように、基材１８ａ、進行波電極（電極）１８ｂ、および表面保護層１８ｃを含んでいる。絶縁層からなる基材１８ａの上に、進行波電界を発生させる進行波電極１８ｂが順次間隔を設けて配設されている。さらにその上の、搬送部材１８の表面側は、表面保護層１８ｃによって覆われている。なお、進行波電極１８ｂは、図５の紙面垂直方向において長尺状となっている。また、進行波電極１８ｂは、４本を１組として複数の組が備えられている。
【００９０】
搬送部材１８のうちの進行波電極１８ｂが、図５に示すように、多相交流電源２１ａおよび現像バイアス直流電源２１ｂに接続されている。４本を１組とした進行波電極１８ｂには、例えば図６に示すような、多相交流電源２１ａからの交流電圧Ｖ１〜Ｖ４をそれぞれ印加する。なお、ここでは交流電圧は、所定の周期にて変化する電圧を意味するものとする。これによって、搬送部材１８の表面に平行となる、矢印Ｄ２にて示す方向に、進行波電界が発生する。進行波電界によって、トナーＴを現像領域Ｗまで搬送し、現像を行う。また、進行波電極１８ｂには、現像バイアス直流電源２１ｂにてバイアス電圧が印加される。
【００９１】
搬送部材１８の具体例を挙げると、例えば、基材１８ａ：ポリイミド（厚さ２５μｍ）、進行波電極１８ｂ：銅（厚さ１８μｍ）、表面保護層１８ｃ：ポリイミド（厚さ２５μｍ）といった構成を挙げることができる。また、進行波電極１８ｂは、約５０ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）〜３００ｄｐｉ、すなわち約５００μｍ〜８５μｍのピッチの間隔を保って互いに平行に配置されており、幅４０μｍ〜２５０μｍ程度の微小電極となっている。
【００９２】
なお、本実施形態では、４本の進行波電極１８ｂを１組とし、これら各組の進行波電極１８ｂに対して、例えば図６に示すような電圧波形の４相の交流電圧を印加し、進行波電極１８ｂ上に進行波電界を形成しているが、これに限定されるものではない。例えば、３本の進行波電極１８ｂを１組として３相の交流電圧を印加しても構わない。
【００９３】
また、交流電圧の１周期にわたる平均は０でなくてもよく、バイアスが加わっていてもよい。また、例えば、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１００Ｖ〜３ｋＶ程度が好ましい。また、周波数の範囲としては１００Ｈｚ〜５ｋＨｚが好ましい。ただし、これらの電圧値や周波数については、進行波電極１８ｂ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。
【００９４】
図２に戻ると、搬送部材１８は、図示しない感光体ドラム２表面の現像領域の接線に対して略平行となるように、例えば現像装置５の上下方向に対して若干傾斜して配置されている。また、ベルト形状の搬送部材１８が上記の配置を保持できるように、搬送部材１８を保持する保持部材１９が、トナーＴを搬送する表面とは反対側の面に設けられている。
【００９５】
保持部材１９は、搬送部材１８を感光体ドラム２の現像領域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。例えば、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。
【００９６】
また、本実施形態の保持部材１９は、図３に示すように、搬送部材１８を支持している面が凸形状であり、感光体ドラム２と最接近する部分を短軸の頂点とした楕円形となっている。また、ほぼ均一な厚みの搬送部材１８が、保持部材１９に保持されている。このため、ベルト２２による搬送部材１８に向かう力（張力の合力）は、図３に示すトナー搬送方向Ｄ２において、下流側から上流側に向かって単調増加し、上記の頂点の位置において最大値に達してから単調減少する。なお、保持部材として円形のものを用いる場合には、ベルトと搬送部材とが接触している領域の全面において、ベルトによる力（張力の合力）は均一となる。
【００９７】
また、保持部材１９は、搬送部材１８のトナー搬送方向Ｄ２の最上流側の領域Ｒ１、最下流側の領域Ｒ２を、他の領域と比べてベルト２２から離れるように設定している。すなわち、領域Ｒ１、Ｒ２に、ベルト２２から離間するための逃げ部を設けている。これによって、搬送部材１８の領域Ｒ１、Ｒ２が、ベルト２２と接触しないようになっている。また、搬送部材１８の凸形状をより容易に実現できる。
【００９８】
図２に戻ると、回収ローラ２０は、搬送部材１８表面のトナーＴをケーシング１４内部に回収するためのものである。本実施形態においては、搬送部材１８の下方端部にトナーＴを供給する供給ローラ１６が設けられている一方で、回収ローラ２０が搬送部材１８の上方端部に設けられる。回収ローラ２０は、感光体ドラム２の静電潜像の現像に寄与しないトナーＴを回収する。なお、本実施形態では、回収ローラ２０として、搬送部材１８の表面に回転可能に接しているローラを用いているが、これに限るものではなく、非接触の形態や、または回転しない回収部材の形態であってもよい。また、回収ローラ２０の材質としては、特に限定されないが、例えば供給ローラ１６と同様のものを使用できる。
【００９９】
また、ベルト（無端ベルト）２２は、搬送部材１８表面上での帯電およびトナーＴの固着を防止するためのものである。ベルト２２は、感光体ドラム２と対向する側の搬送部材１８の表面を覆うように設けられており、搬送部材１８に対して移動可能となっている。このベルト２２は、プーリにより固定され適度のテンションが加えられる。
【０１００】
このように、ベルト２２には、搬送部材１８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いる。その表面上において進行波電極１８ｂにより形成された進行波電界（電界カーテン）が、好ましい均一性を保って作用するようになっている。なお、ここでの好ましい均一性とは、トナーＴの搬送方向に対して垂直、かつベルト２２の表面に対して平行な方向における均一性を意味する。
【０１０１】
また、ベルト２２は、ケーシング１４内に設けられたベルト駆動部材としてのローラ２３ａ〜２３ｃなどによって、搬送部材１８に対してトナーＴの搬送方向Ｄ２に所定の周速度で移動（回動）される。これによって、搬送部材１８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の固着が防止される。このように、本実施形態においては、トナーＴの搬送方向とベルト２２の移動方向とは等しくなっている。また、ベルト２２を回転させる回転軸としての、ローラ２３ａ〜２３ｃの中心軸は、それぞれ互いに平行となっている。この回転軸に対して垂直な平面は、ベルト２２の移動方向Ｄ２に平行な平面であり、かつベルト２２の厚み方向に対して平行な平面である。
【０１０２】
ベルト２２の駆動速度は、トナーＴの搬送速度よりも非常に小さくすることが好ましく、例えばほぼ静止しているとみなされるレベルに制御してもよい。具体的には、例えば、トナーＴの搬送速度に対して１０分の１ないしは１００分の１程度に設定される。なお、ベルト２２の速度は、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、あるいは高速ビデオカメラを用いて測定する方法を採用すればよい（例えばＩＳ＆Ｔｓ  ＮＩＰ  １５：１９９９  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ｐ．２６２−２６５  参照）。
【０１０３】
ベルト２２の材料としては、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プレン、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などの有機絶縁材料や、シリコーン、イソプレン、ブタジエンなどのゴム材料を挙げることができる。また、ベルト２２の厚みは、図５に示すような、搬送部材１８の進行波電極１８ｂの電極間ピッチλにもよるが、５μｍ〜２００μｍであればよく、好ましくは１０μｍ〜１００μｍがよい。
【０１０４】
また、ローラ２３ａ〜２３ｃとしては、ＳＵＳ（ステンレス）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。
【０１０５】
また、ローラ２４は、ベルト２２の回動をスムーズにするための駆動補助部材である。ローラ２４は、ローラ２３ｃとベルト２２を介して当接するように設けられている。これによって、ベルト２２は、ローラ２３ｃとローラ２４とで挟み込まれた状態となり、ローラ２３ｃとの接触性を高めて、高い駆動力が得られる構造となっている。
【０１０６】
ローラ２４としては、ローラ２３ｃなどと同様に、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服したものを挙げることができる。また、ローラ２４の形状は、ローラ状だけでなく、板状あるいは角状であってもよい。
【０１０７】
さらに、ローラ２４には、ローラ２３ｃに対して加圧当接させるための加圧手段（図示せず）が設けられていてもよい。その加圧手段としては、例えば板ばねやコイルばねなど、押付け力を付与できるものを挙げることができる。
【０１０８】
また、ローラ２４の回動機構としては、ベルト２２との接触による従動回転機構、ギヤまたはプーリとベルトにてローラ２３ｃの駆動源に連結する連結駆動機構などを挙げることができる。また、図示はしないが、ローラ２４をローラ２３ｃとは別に設けた駆動源にて駆動してもよい。また、ローラ２４を電気的に接地することにより、ベルト２２の表面に帯電した電位を除電することができる。
【０１０９】
クリーニング部材２５は、ベルト２２上に付着、残留したトナーＴを除去するためのものである。クリーニング部材２５は、ローラ２３ｃにベルト２２を介して当接する。クリーニング部材２５はケーシング１４の一部に固定されている。クリーニング部材２５の材質としては、ＳＵＳ、ニッケルコートを施した鉄、ウレタンまたはシリコーンゴムなどが挙げられる。
【０１１０】
また、クリーニング部材２５は、ベルト２２表面をクリーニングするとともに、トナーＴをケーシング１４のトナー蓄積部１４ａに戻す。また、図２に示すように、本実施形態の現像装置５においては、クリーニング部材２５から供給ローラ１６までの間に、ベルト２２にトナーＴが付着しないように、トナー蓄積部１４ａからベルト２２を隔てるための隔壁部材２６が設けられている。これにより、ベルト２２のクリーニングをより有効に行える構造となっている。
【０１１１】
なお、上記構成において、供給ローラ１６及び搬送部材１８の弾性率を調整して両者の位置関係を制御するようにしてもよい。さらに、供給ローラ１６に適切な値の電圧を印加して、供給ローラ１６がトナーＴを帯電させる構成であってもよい。あるいは、供給ローラ１６の前段に、例えば薄板状のブレード（材料としては、供給ローラ１６と同じものが使用可能）を設けてトナーＴを帯電させるようにしても構わない。
【０１１２】
上記構成の現像装置５は、現像を行う際には以下のように動作する。すなわち、上述のように、多相交流電源２１ａと現像バイアス直流電源２１ｂとから、搬送部材１８の進行波電極１８ｂに電圧が印加されると、ベルト２２上のトナーＴに作用する進行波電界が発生する。これによって、図５に示すような像担持体としての感光体ドラム２にトナーを供給する。また、搬送部材１８を覆っているベルト２２が、図２に示すように、ローラ２３ａ〜２３ｃなどによって矢印Ｄ２方向に移動する。これによって搬送部材１８表面上での帯電およびトナーＴの固着を防止する。すなわち、ベルト２２が覆っているので、搬送部材１８に直接トナーＴを付けることがない。また、例えば進行波電界の無い領域のベルト２２に供給されたトナーＴを、ベルト２２の移動によって進行波電界の有る領域まで搬送すれば、トナーＴの固着を防止できる。
【０１１３】
ここで、移動するベルト２２には、例えば振動が生ずることがある。ここで、従来の搬送部材においては、搬送部材の上流側の端部（端の角部分）とベルトとが接触しうるようになっていた。このように、搬送部材の角とベルトとが接触すると、その部分において特に摩擦力が大きくなる。すなわち、搬送部材において他の領域よりも尖った領域とベルトとが接触すると、摩擦力が大きくなる。これにより、ベルトの帯電量（誘導電荷の量）が局所的に増加してしまう。このため、ベルトがチャージアップを生じ、搬送部材によって生成される電界が弱められて、トナーの搬送異常、搬送ムラを生じてしまう。
【０１１４】
一方、本実施形態の搬送部材１８、保持部材１９は、図３に示すように、ベルト２２と接触しない領域Ｒ１、Ｒ２を端部に設けている。このため、ベルト２２が振動して多少上下移動しても、ベルト２２と搬送部材１８、ベルト２２と保持部材１９とが接触しないようになっている。これにより、ベルト２２の局所的な摩擦帯電を防止できる。
【０１１５】
以上のように、本実施形態に係る現像装置５は、進行波電界を発生させるための進行波電極１８ｂを含んでいる搬送部材１８と、搬送部材１８を覆い、搬送部材１８に対して移動可能に設けられているベルト２２とを備え、搬送部材１８がベルト２２に対して凸状となっていることによって、ベルト２２が搬送部材１８に密着する構成である。このように、ベルト２２と搬送部材１８との密着が安定するため、ベルト２２が搬送部材１８から浮くことが無く、またベルト２２にシワ等が発生することも無い。よって、ベルト２２が回動しても、ベルト２２と進行波電極との距離を常に一定に保って、安定したトナーＴの搬送が可能となる。
【０１１６】
また、本実施形態の画像形成装置１は、現像装置５を備えている構成である。このため、トナーＴの搬送の乱れが生ずることがなく、良好な画像を形成できる。
【０１１７】
なお、上述の実施形態においては、図３に示すように、搬送部材１８とベルト２２との接触領域が、搬送部材１８において進行波電界が生ずる領域と同じ大きさである場合について説明したが、本発明はこれに限るものではない。
【０１１８】
本発明に係る現像装置は、例えば図７に示すような搬送部材２７と保持部材１９ａとを含んでいてもよい。すなわち、図７に示すように、搬送部材２７とベルト２２との接触領域の長さＬ４が、搬送部材２７において進行波電界が発生する領域のＬ５よりも小さくなっていてもよい。なお、この一例においては、図７に示すように、搬送部材２７のベルト２２に沿った長さＬ３よりも、搬送部材２７とベルト２２との接触領域の長さＬ４が小さくなっている。また、搬送部材２７は、搬送部材２７の全長にわたって保持部材１９ａに支持されている。これによって、搬送部材１８を安定的に保持できる。
【０１１９】
また、上述の実施の形態においては、例えば図３に示すように、ベルト２２に沿った搬送部材１８の長さＬ１とベルト２２に沿った保持部材１９の長さとが等しくなっている場合について説明したが、本発明はこれに限るものではない。ベルトに沿った搬送部材の長さが、ベルトに沿った保持部材の長さ以下となっていればよい。この構成であれば、搬送部材を保持部材にて安定的に保持できる。
【０１２０】
なお、例えば、図１１に示すように、搬送部材４１のベルト２２に沿った長さが、保持部材４２のベルト２２に沿った長さよりも長いような従来の構成においては、搬送部材４１を安定的に保持できず、搬送部材４１の端がばたつきを生ずる虞れがある。
【０１２１】
また、上述の図６、図７においては、保持部材１９として、楕円形の一部を切り取った形状のものを用いたが、保持部材１９は、楕円形、円形などの変形例であってもよい。
【０１２２】
例えば図８（ａ）に示すように、搬送部材２８を楕円形の保持部材２９に取り付けるようにしてもよい。また、例えば図９に示すように、搬送部材３１を円形の保持部材３２に取り付けるようにしてもよい。なお、例えば図８（ｂ）に示すように、楕円形の一部を切り取った形状の保持部材２９ａに搬送部材２８を取り付けてもよいのはもちろんである。
【０１２３】
このような構成であっても、例えば図８（ａ）のように、ベルト２２に沿った保持部材２９の長さＬ６が、ベルト２２に沿った搬送部材２８の長さＬ７よりも長ければ、搬送部材２８を安定して保持できる。また、図８（ｂ）のように、ベルト２２に沿った保持部材２９ａの長さＬ８が、ベルト２２に沿った搬送部材２８の（長さＬ７と等しい）長さＬ９よりも長ければ、搬送部材２８を安定して保持できる。
【０１２４】
ここで、図９に示すような円形の保持部材３２の場合には、例えばベルト２２の張力の合力は、ベルト２２と搬送部材３１とが接触する領域において均一なものとなるが、一方、ベルト２２の張力の合力として大きな密着力を得ることはできない。このため、ベルト２２と搬送部材３１とが接触する領域における密着力は、相対的に真中の密着力が弱くなる。
【０１２５】
一方、図８（ａ）（ｂ）に示すような楕円形の保持部材２９・２９ａの場合には、例えばベルト２２の張力の合力は、ベルト２２と搬送部材２８とが接触する領域において均一なものにはならず、ベルト２２と搬送部材２８とが接触する領域の真中において最大となる。このため、例えばベルト２２が振動を生ずることによって、ベルト２２と搬送部材２８との接触状態の乱れが生じた場合であっても、この乱れを容易に減衰させることができる。すなわち、ベルト２２がばたつきを生じた場合であっても、トナー搬送の乱れを生じにくい。このように、搬送部材２８の曲率が大きく、それによって生ずるベルト２２の密着が強い領域が、ベルト２２と搬送部材２８とが接触する領域の真中付近にあれば、ベルト２２を安定させることができる。一方、このような構成を用いない場合には、例えばベルト２２にごみが挟まり、イレギュラーなばたつきを生じた場合に、トナーの搬送の乱れが伝わりやすくなってしまう。
【０１２６】
また、上述の実施形態においては、例えば図３に示すように、搬送部材１８とベルト２２とが接触している領域が連続している構成について説明したが、本発明はこれに限るものではない。
【０１２７】
すなわち、例えば図１０に示すように、搬送部材３３とベルト２２とが、進行波電極の領域ごとに接触しており、接触している領域がそれぞれ分離している構成であってもよい。例えば、搬送部材３３を作製する際には、間隔を設けて基材に配置した進行波電極に表面保護層を被覆するため、図１０に示すような凹凸が表面に生ずる場合がある。この場合であっても、接触する領域において、搬送部材３３が凸状であることによって、ベルト２２が搬送部材３３に密着する構成であればよい。
【０１２８】
以上のように、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及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を利用する現像装置および画像形成装置に関するものである。
【０１２９】
ところで、進行波電界を用いてトナーを搬送する現像装置では、電極の上で直接トナーを搬送すると逆極性トナーの付着などが生じ、良好なトナー搬送が行えない。そのため、トナー搬送を行う搬送部材表面を覆い、微速で移動するベルト部材についての発明を行った。しかしながら、ベルト部材と搬送部材との摩擦による新たな問題が発生した。そこで、本発明は、進行波電界を用いる現像装置の問題に加えて、進行波電界とベルト部材とを併用した現像装置特有の問題を解決するものである。
【０１３０】
なお、上記の静電潜像としては、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任意の電圧を印可することにより空間に静電潜像を形成し、現像剤を記録媒体に飛翔させ直接画像形成を行うものに適用可能である。
【０１３１】
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施の形態中にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１３２】
上述の具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、本発明はそのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、変更した形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１３３】
【発明の効果】
本発明に係る現像装置は、以上のように、現像剤搬送部材は、ベルト部材と接触する領域において、上記ベルト部材の移動する方向と上記ベルト部材の厚み方向とに平行となっている平面による断面形状が、上記ベルト部材に対して凸状になっており、上記ベルト部材は、上記現像剤搬送部材と接触する領域において、上記ベルト部材に生ずる張力の合力が上記現像剤搬送部材に向かうことによって上記現像剤搬送部材と密着するように、上記現像剤搬送部材の表面を覆っている構成である。
【０１３４】
それゆえ、現像剤搬送部材が凸状になることによって、ベルト部材が、現像剤搬送部材と密着するように現像剤搬送部材の表面を覆うので、ベルト部材と現像剤搬送部材の密着性を確実にできるという効果を奏する。
【０１３５】
本発明に係る現像装置は、以上のように、上記構成において、上記現像剤搬送部材は、上記ベルト部材と接触する領域の全面において、上記ベルト部材が上記現像剤搬送部材に向かう側に均一な力を受けるような、凸状の上記断面形状となっている構成である。
【０１３６】
それゆえ、現像剤搬送部材において電極が埋め込まれている領域とベルト部材とを均一に接触させて、現像剤に作用させる電界の大きさを所望の均一なものとし、ベルト部材上の現像剤層を乱すことなく安定した現像剤搬送が可能になるという効果を奏する。
【０１３７】
本発明に係る現像装置は、以上のように、上記構成において、上記現像剤搬送部材は、上記ベルト部材と接触する領域において、上記ベルト部材の上記現像剤搬送部材に向かう側の力が、上記ベルト部材の移動方向の下流側から上流側に向かって単調増加し最大値に達してから単調減少するような、凸状の上記断面形状となっている構成である。
【０１３８】
それゆえ、現像剤搬送部材とベルト部材との接触状態の乱れを生じた場合であっても、この乱れを容易に減衰させて、安定した密着状態を維持できるという効果を奏する。
【０１３９】
本発明に係る現像装置は、以上のように、上記構成において、上記現像剤搬送部材は、上記ベルト部材と接触する領域における、上記断面形状の曲率半径が、１０ｍｍないし５０ｍｍとなっている構成である。
【０１４０】
それゆえ、現像剤搬送部材の断面形状から曲率半径の非常に小さい尖った領域を除いて、局所的に強い摩擦を生ずることがないという効果を奏する。また、ベルト部材と接触している領域が平面となることを防止して、ベルト部材と現像剤搬送部材とが確実に密着するようにできるという効果を奏する。
【０１４１】
本発明に係る現像装置は、以上のように、上記構成において、上記ベルト部材からの力を受ける上記現像剤搬送部材を保持するための保持部材を備え、上記ベルト部材と上記現像剤搬送部材とが接触する領域の、上記ベルト部材の移動方向の下流側と上流側とにおいて、上記現像剤搬送部材および上記保持部材と上記ベルト部材とが離間している構成である。
【０１４２】
それゆえ、離間させる際に、例えば現像剤搬送部材のなめらかな面にベルト部材が接触し始める、またはベルト部材が離間し始めるようにして、現像剤搬送部材及びベルト部材が接触している部分と離間している部分との間で、接触する圧力が急激に変化したり、部分的な摩擦が生じたりすることを防止して、ベルト部材表面の電位を所望の均一なものとして、安定した現像剤の搬送が可能となるという効果を奏する。また、保持部材とベルト部材とを離間させて、ベルトと保持部材とを接触させないようにできるという効果を奏する。
【０１４３】
本発明に係る現像装置は、以上のように、上記構成において、上記現像剤搬送部材は、上記断面形状において、上記ベルト部材に沿った長さが、上記ベルト部材と接触する部分の長さ以上である構成である。
【０１４４】
それゆえ、ベルト部材に沿った長さが全体としてベルト部材と接触する部分の長さよりも大きい現像剤搬送部材に対して、例えば現像剤搬送部材のなめらかな面にベルト部材が接触し始める、またはベルト部材が離間し始めるようにして、現像剤搬送部材及びベルト部材が接触している部分と離間している部分との間で、接触する圧力が急激に変化したり、部分的な摩擦が生じたりすることを防止して、ベルト部材表面の電位を所望の均一なものとして、安定した現像剤の搬送が可能となるという効果を奏する。
【０１４５】
本発明に係る現像装置は、以上のように、上記構成において、上記現像剤搬送部材は、上記断面形状において、上記ベルト部材に沿った長さが、上記ベルト部材に沿った上記保持部材の長さ以下である構成である。
【０１４６】
それゆえ、ベルト部材から力を受ける現像剤搬送部材を、保持部材にて確実に保持して、現像剤搬送部材のばたつきを防ぐことができるという効果を奏する。
【０１４７】
本発明に係る画像形成装置は、以上のように、上述のいずれかの現像装置を備えている構成である。
【０１４８】
それゆえ、現像剤の搬送の乱れを生ずることなく現像を行って、良好な画像を形成できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す概略の断面図である。
【図２】上記画像形成装置の備えている現像装置を示す概略の断面図である。
【図３】上記現像装置の一部を示す断面図である。
【図４】上記現像装置のベルト部材を説明するための図である。
【図５】上記現像装置の他の一部を示す断面図である。
【図６】上記現像装置における進行波電界のための駆動電圧を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明に係る現像装置の他の一例の一部を示す断面図である。
【図８】（ａ）は本発明に係る現像装置のさらに他の一例の一部を示す断面図であり、
（ｂ）は現像装置のさらに他の一例の一部を示す断面図である。
【図９】本発明に係る現像装置のさらに他の一例の一部を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る現像装置のさらに他の一例の一部を示す断面図である。
【図１１】従来の現像装置の一例の一部を示す断面図である。
【符号の説明】
１                              画像形成装置
２                              感光体ドラム（像担持体）
５                              現像装置
１８、２７、２８、３１、３３    搬送部材（現像剤搬送部材）
１８ｂ                          進行波電極（電極）
１９、２９、２９ａ、３２        保持部材
２２                            ベルト（ベルト部材）
Ｆ２、Ｆ３                      張力
Ｆ１                            合力
Ｐ                              印刷シート
Ｔ                              トナー（現像剤）
【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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