(57)【要約】【課題】交番電界により現像剤を飛翔させながら搬送する場合の搬送ムラを防止する。【解決手段】現像剤Ｔを担持する無端ベルト１０１が交番電界発生部材４１の表面上を移動することにより，感光体ドラム２上の静電潜像の現像が行われる感光体ドラム２の近傍まで現像剤Ｔを搬送する。ここで，交番電界発生の開始位置を，現像剤Ｔの搬送方向において，交番電界発生部材４１における感光体ドラム２に対して最も近接する位置より上流側及び下流側へそれぞれ交番電界発生部材４１と感光体ドラム２との距離の約５倍離れた各位置の範囲内となるように，或いは，上流側及び下流側へそれぞれ約１０ｍｍ離れた各位置の範囲内となるように構成する。また，交番電界発生部材４１と感光体ドラム２との距離を約０．５ｍｍ以上かつ約５ｍｍ以下に構成する。【選択図】図２
2004212479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を飛翔させることにより，対向配置された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，
現像剤を前記像担持体の近傍に向けて搬送する現像剤搬送手段と，
所定の基材中に所定間隔で配列され複数相の交流電圧が印加された複数の電極を備え，該電極間で発生する交番電界により前記現像剤搬送手段によって搬送されてくる前記現像剤を飛翔させる交番電界発生部材と，を具備し，
前記現像剤搬送手段が，前記現像剤を前記交番電界により搬送する方式とは異なる方式により前記現像剤を搬送するものであることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤搬送手段が，前記現像剤を担持する帯状部材が前記交番電界発生部材の前記像担持体に対向する側の表面上を移動することにより前記交番電界の発生位置に前記現像剤を搬送するよう構成されたものである請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記交番電界発生の開始位置が，前記現像剤の搬送方向において，前記交番電界発生部材における前記像担持体に対して最も近接する位置より上流側及び下流側へそれぞれ前記交番電界発生部材と前記像担持体との距離の約５倍離れた各位置の範囲内となるよう構成されてなる請求項１又は２のいずれかに記載の現像装置。
【請求項４】
前記交番電界発生の開始位置が，前記現像剤の搬送方向において，前記交番電界発生部材における前記像担持体に対して最も近接する位置より上流側及び下流側へそれぞれ約１０ｍｍ離れた各位置の範囲内となるよう構成されてなる請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記交番電界発生部材と前記像担持体との距離が約０．５ｍｍ以上かつ約５ｍｍ以下に構成されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の現像装置を具備してな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，現像剤を交番電界によって飛翔させることにより像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置及びそれを具備する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，ジャンピング法や所定範囲に渡って形成された交番電界である電界カーテン（進行波電界）を利用した現像装置が提案されている。
電界カーテンを用いた現像装置としては，例えば，特許文献１，特許文献２等に，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，所定の基材中に所定間隔で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（交番電界の一例）によって現像剤を飛翔させながら搬送する部材（以下，交番電界発生部材という）とを備えた現像装置が提案されている。これにより，現像剤は，前記進行波電界に沿って飛翔しながら搬送され，像担持体の近傍において像担持体上に移行することになる。
また，特許文献３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（交番電界発生部材の一例）とを設けた装置が提案されている。この装置における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ており，その予備荷電ローラが現像剤担持搬送体に接するように設けられているとともに，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よう構成されている。このような構成により，現像剤を均一な層厚で供給できるとともに，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。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ることを回避できることが記載されている。
また，特許文献４には，前記進行波電界を発生させる部材の周面において，ベルト状部材を移動（像担持体に対向する側の表面上を移動）させて現像剤を搬送する現像装置が示されている。これにより，前記進行波電界を発生させる部材に対する帯電や現像剤の固着を防止でき，前記進行波電界が安定し，スムーズに現像剤を飛翔させて該現像剤を像担持体に供給することができ，安定した現像及び画像形成を行うことが可能となる旨が特許文献４に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特公平５−３１１４６号公報
【特許文献２】
特公平５−３１１４７号公報
【特許文献３】
特開平３−２１９６７号公報
【特許文献４】
特開２００２−９１１６０号公報
【非特許文献１】
IS&Ts NIP 15:1999 International Conference on Digital Printing Technologies p.262-265
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，前記進行波電界（交番電界）により現像剤を飛翔させながら搬送する場合，その搬送中に搬送ムラが生じる結果，像担持体上で縦スジ状の現像ムラが生じるという問題点があった。これに対し，特許文献１〜４には，前記進行波電界により現像剤を搬送中における搬送ムラの防止策については何ら示されていない。
前記進行波電界（前記交番電界の一例）を用いて現像剤を飛翔させながら搬送する場合，現像剤の搬送方向に縦スジ状にトナーの搬送ムラが発止することが各種実験によりわかった。これは，現像剤の帯電状態のバランスが崩れる等により現像剤が所定部位に集中するためと考えられる。この現像剤の搬送ムラは，前記進行電界による現像剤の搬送長が長くなるにつれて顕著となり，一旦搬送上流側で発生した搬送ムラを搬送途中で修復（改善）することは難しい。
この問題の解決策として，前記進行波電界による現像剤の搬送長を短くする，或いはその最たる構成として前記進行波電界を形成せずに交番電界により一定の場所で現像剤を飛翔させる（前記進行波電界による搬送を行わない）ことが考えられるが，近接する前記像担持体との干渉により電界発生位置への現像剤の供給手段の配置が困難となる等，装置の構成上様々な制約を受けるので，単に搬送長を短くする（搬送しないようにすることを含む）ことには限度があり，搬送ムラ抑制の十分な効果が得られない。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，交番電界により現像剤を飛翔させながら搬送する場合の搬送ムラを防止する現像装置及びそれを具備する画像形成装置を提供することにある。
【０００５】
【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は，現像剤を飛翔させることにより，対向配置された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，現像剤を前記像担持体の近傍に向けて搬送する現像剤搬送手段と，所定の基材中に所定間隔で配列され複数相の交流電圧が印加された複数の電極を備え，該電極間で発生する交番電界により前記現像剤搬送手段によって搬送されてくる前記現像剤を飛翔させる交番電界発生部材と，を具備し，前記現像剤搬送手段が，前記現像剤を前記交番電界により搬送する方式とは異なる方式により前記現像剤を搬送するものであることを特徴とする現像装置として構成されるものである。
このような構成によれば，現像剤が，前記像担持体上の静電潜像の現像（当該現像装置から前記像担持体への現像剤の移行）が行われる前記像担持体の近傍までは，前記交番電界（前記進行波電界等）により搬送する方式とは異なる方式による前記現像剤搬送手段により搬送されるので，現像剤の供給手段の配置等の制約が解消され，交番電界（前記進行波電界）による現像剤の搬送長を短くできるので，現像剤の搬送ムラ（即ち，現像ムラ）を防止することが可能となる。
【０００６】
また，前記現像剤搬送手段が，前記現像剤を担持する帯状部材が前記交番電界発生部材の前記像担持体に対向する側の表面上を移動することにより前記交番電界の発生位置に前記現像剤を搬送するよう構成されたものが考えられる。
これにより，特許文献４に示される現像装置の構成を大きく変化させることなく，交番電界によるトナー搬送距離を短くすることが可能となる。
【０００７】
また，後述する実験結果によれば，前記交番電界発生の開始位置が，前記現像剤の搬送方向において，前記交番電界発生部材における前記像担持体に対して最も近接する位置より上流側及び下流側へそれぞれ前記交番電界発生部材と前記像担持体との距離の約５倍離れた各位置の範囲内となるよう構成されたものや，前記上流側及び下流側へそれぞれ約１０ｍｍ離れた各位置の範囲内となるよう構成されたものが現像剤の搬送ムラに起因する現像ムラや現像効率悪化による現像抜けを防止する上で好適である。
【０００８】
さらに，後述する実験結果によれば，前記交番電界発生部材と前記像担持体との距離が約０．５ｍｍ以上かつ約５ｍｍ以下に構成されたものであれば，いわゆる現像剤のカブリや現像抜けを防止する上で好適である。
また，本発明は，前記現像装置を具備する画像形成装置として捉えたものであってもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態及び実施例について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例である複写機の概略断面図，図２は本発明の実施の形態に係る画像形成装置が具備する現像装置の概略断面図，図３は本発明の実施の形態に係る画像形成装置が具備する現像装置における交番電界発生部材の概略断面図，図４は本発明の実施の形態に係る画像形成装置が具備する現像装置における交番電界発生部材の電極へ印加する交番電圧の波形の一例を表す図，図５は本発明の実施の形態に係る画像形成装置が具備する現像装置による進行波電界（交番電界）発生の開始位置と現像ムラとの関係に関する実験結果を示す表，図６は本発明の実施の形態に係る画像形成装置が具備する現像装置の感光体ドラムに対する距離と現像性能との関係に関する実験結果を示す表である。
【００１０】
まず，図１を用いて，本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例である複写機１の概略構成について説明する。
本複写機１の上部は，原稿読取部１１０となっている。これは，該原稿読取部１１０が備える自動原稿搬送装置１１２により，該自動原稿搬送装置１１２の上面の原稿セットトレイ上にセットされた複数枚の原稿を１枚ずつ自動的にガラス板で形成された原稿台１１１上へ給送する装置である。
前記原稿台１１１上に載置，或いは前記自動原稿搬送装置１１２により前記原稿台１１上に給送された原稿の画像を走査して読み取る前記原稿読取部１１０の読取光学系は，前記原稿台１１１の下部に配置され，第１の走査ユニット１１３，第２の走査ユニット１１４，原稿からの反射光をＣＣＤラインセンサ１１６上に結像させる光学レンズ１１５，光電変換素子であるＣＣＤラインセンサ１１６等から構成されている。また，前記第１の走査ユニット１１３は，原稿面上を露光する露光ランプユニット１１３ａと，原稿からの反射光像を所定の方向に反射させる第１ミラー１１３ｂ等から構成されている。さらに，前記第２の走査ユニット１１４は，前記第１ミラーから反射されてくる原稿からの反射光を，前記ＣＣＤラインセンサ１１６に導く第２及び第３ミラー１１４ａ，１１４ｂより構成されている。
そして，前記原稿読取部１１０によって読み取られた原稿画像は，画像データとして不図示の画像データ入力部へと送られ，その画像データに対して所定の画像処理が施された後に不図示の画像処理部のメモリに一旦記憶され，画像処理終了後或いは外部からの所定の出力指示に応じて前記メモリ内の画像データが読み出されて前記原稿読取部の下方に配置された画像形成部２１０を構成する書込みユニット２２７に転送される。
【００１１】
前記書込みユニット２２７は，前記画像処理部から或いは外部の装置から転送されてきた画像データの内容に応じてレーザ光を出射する半導体レーザ光源（不図示），そのレーザ光を等角速度偏向するポリゴンミラー（不図示），等角速度で偏向されたレーザ光が感光体ドラム２上において等速度で偏向されるように補正するｆ−θレンズ（不図示）等から構成されている。なお，本実施の形態では，前記書込みユニット２２７としてレーザ書込みユニットを用いているが，ＬＥＤやＥＬ等の発光素子アレイを用いた固体走査型の光書込みヘッドユニットを用いてもよい。感光体ドラム２としては，例えばアルミニウム等で製作された導電性基体（金属ドラム）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）等の光導電層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。
さらに，前記画像形成部２１０は，前記感光体ドラム２の周囲に，該感光体ドラム２を所定の電位に帯電させる帯電器２２３，前記感光体ドラム２上に形成された静電潜像にトナーを供給して顕像化する現像装置１００，前記感光体ドラム２表面に形成されたトナー像を記録シート（用紙）に転写する転写器２２５，前記感光体ドラム２を除電する除電器２２９，前記感光体ドラム上の余分なトナーを回収するクリーニング器２２６等も備えている。この画像形成部２１０により画像が転写された記録シートは，その後，定着ユニット２１７に送られ画像が記録シートに定着される。
また，前記画像形成部２１０の排出側には，前記定着ユニット２１７の他に，記録シートの裏面に再度画像を形成するために記録シートの方向（前後）を反転させるスイッチバック路２２１，画像が形成された記録シートに対してステープル処理等を行うとともに昇降トレイ２６１を有する後処理装置２６０を備えている。前記定着ユニット２１７によりトナー像が定着された記録シートは，必要に応じて前記スイッチバック路２２１を経て排紙ローラ２１９によって前記後処理装置２６０へと導かれ，ここで所定の後処理が施された後，前記昇降トレイ２６１上に排出される。
また，本複写機１は，前記画像形成部２１０に記録シートを供給する給紙部として，前記画像形成部２１０の下方に備えられた用紙トレイ２５１，前記スイッチバック路２２１に通じており記録シートの両面に画像形成を行う際に記録シートを一時退避させる両面ユニット２５５，複数の給紙トレイ２５２，２５３を備える多段給紙部２７０に加え，本複写機１の側面側に突出して設けられ手差トレイ２５４を供える手差しシート給送装置３００を具備している。さらに，前記各トレイ２５１，２５２，２５３，２５４にセットされた記録シートを前記画像形成部２１０の前記転写器２２５による転写位置へと搬送する搬送手段２５０を具備している。なお，前記両面ユニット２５５は通常の用紙カセットと交換可能な構成となっており，前記両面ユニット２５５を通常の用紙カセットに置き換えた構成とすることも可能となっている。
【００１２】
次に，図２に示す現像装置１００の概略断面図を用いて，本複写機１の特徴を有する現像装置１００について説明する。
現像装置１００は，図２に示すように，ケーシング４０，交番電界発生部材４１，ミキシングパドル４２，支持部材４３，現像剤供給部材４４，現像剤回収部材４５及び現像剤層厚規制部材４６等によって構成されており，交番電界発生部材４１に多相交流電源４７が接続されている。
前記ケーシング４０は，現像剤Ｔを内部に収容するものであり，また，必要に応じて当該現像装置１００を構成する部材を支持するものである。
前記ミキシングパドル４２は，前記ケーシング４０内に収容されている現像剤Ｔを混合するためのものである。
前記交番電界発生部材４１は，感光体ドラム２の現像領域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，前記交番電界発生部材４１として略平面状のものを示しているが，これに限定されるものではなく，例えば，緩やかな曲面を形成するような形状であっても構わない。
前記交番電界発生部材４１は，現像装置１００における上下方向に対して若干傾斜して，感光体ドラム２の表面における現像領域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，ベルト形状の交番電界発生部材４１が前記感光体ドラム２の現像領域に対向した状態を保持できるように，現像剤Ｔを搬送する表面（前記感光体ドラム２に対向する面）とは反対側の表面に，前記交番電界発生部材４１を保持する前記支持部材４３が設けられている。該支持部材４３の材質としては，例えば，ＡＢＳ（Acrylonitrile-Butadiene-Styrene：アクリロニトリルブタジエンスチレン）樹脂等を挙げることができる。
【００１３】
前記交番電界発生部材４１の下方端部には，前記ケーシング４０内に収容されている現像剤Ｔを供給する前記現像剤供給部材４４が設けられている。
前記現像剤供給部材４４は，後述する無端ベルト１０１を介して，前記交番電界発生部材４１の幅方向（図２の奥行き方向）に所定の圧力で当接した状態で設けられている。この現像剤供給部材４４の圧接力はバネ等によって与えられる。
前記現像剤供給部材４４には，その表面上に形成する現像剤層の層厚を規制するための現像剤層厚規制部材４６が当接するよう設けられている。
前記現像剤供給部材４４の材質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）等のソリッドゴム，発泡ゴム等が挙げられる。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。図２に示す例では，直流電源４８にてバイアス電圧が印加されている。
なお，前記現像剤供給部材４４及び前記交番電界発生部材４１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，前記現像剤供給部材４４に印加する電圧を適切な値に設定し，前記現像剤供給部材４４に現像剤Ｔを帯電させる機能を付加するようにしてもよい。或いは，前記現像剤供給部材４４の前段に，例えば薄板状のブレード（材料としては，前記現像剤供給部材４４と同じものが使用可能）を設けて現像剤Ｔを帯電させるようにしても構わない。
また，前記交番電界発生部材４１の表面（感光体ドラム２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１０１（前記帯状部材の一例）が設けられている。この無端ベルト１０１は，ケーシング４０内に設けられたベルト駆動部材１０２によって，現像剤Ｔの搬送方向に所定の周速度で移動（回転）される。
このように，前記無端ベルト１０１が所定の周速度で移動することによって，前記現像剤供給部材４４によって供給される現像剤Ｔが前記無端ベルト１０１に担持され，現像剤Ｔが前記感光体ドラム２の近傍に向けて搬送されるとともに，前記交番電界発生部材４１の表面が常に刷新され，この表面上での帯電及び現像剤Ｔの固着が防止されるようになっている。
【００１４】
ここで，図３及び図４を用いて，前記交番電界発生部材４１について説明する。
図３は，前記交番電界発生部材４１の概略断面図である。
前記交番電界発生部材４１は，電界カーテン作用により現像剤Ｔを飛翔させながら搬送するものであり，図３に示すように，前記感光体ドラム２の近傍において，絶縁層４１ａと表面保護層４１ｃとからなる基材中に，電界カーテン作用を発生させる長尺状の進行波発生電極４１ｂが，４本を１組として複数組が順次連続して配設（配列）されている。
そして，これらの進行波発生電極４１ｂ・・４１ｂに多相交流電源４７から多相の交番電圧が印加されることにより，前記交番電界発生部材４１の表面に平行となる方向に交番電界である電界カーテンが発生し，これによって現像領域まで電界カーテン作用により現像剤Ｔを搬送するようになっている。
前記交番電界発生部材４１の具体的構成としては，例えば，前記基材４１ａ：ポリイミド（厚さ２５μｍ），前記進行波発生電極４１ｂ：銅（厚さ１８μｍ），前記表面保護層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。
前記進行波発生電極４１ｂは，約５０ｄｐｉ（dot per inch）〜３００ｄｐｉ，すなわち約５００μｍ〜８５μｍのピッチ（電極間ピッチλ）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。図３に示す例では，４本の前記進行波発生電極４１ｂを１組とし，これら進行波発生電極４１ｂの各組に対し，例えば図４に示すような電圧波形の４相の交番電圧を印加する。これにより，前記進行波発生電極４１ｂ・・４１ｂ上に前記進行波電界が形成される。もちろんこれに限定されるものではなく，３本の進行波発生電極４１ｂを１組として３相の交番電圧を印加する等，複数相（２相以上）の交番電圧を印加するものであれば他の構成でも構わない。また，電圧波形は正弦波や台形波等でもよく，電圧値の範囲としては１００Ｖ〜３ｋＶ程度が好ましい。さらに，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，前記進行波発生電極４１ｂの形状，現像剤Ｔの搬送速度，現像剤Ｔの使用材料等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。
このようにして前記進行波発生電極４１ｂ間で発生する交番電界である進行波電界によって，前記無端ベルト１０１によって搬送されてくる現像剤Ｔが前記感光体ドラム２近傍において，該感光体ドラム２に向かって飛翔しながら搬送さる。これにより，飛翔する現像剤Ｔが前記感光体ドラム２側に移行し，該感光体ドラム２上の静電潜像を現像することになる。
【００１５】
図２に戻って前記現像装置１００の説明を続ける。
前記無端ベルト１０１の駆動速度は，現像剤Ｔの前記進行波電界による搬送速度に対して，ほぼ静止しているとみなされるレベルに制御されることが好ましく，例えば，現像剤Ｔの前記進行波電界による搬送速度に対して１０分の１から１００分の１程度に設定される。なお，無端ベルト１０１の速度は，例えば赤外線センサを２つ設け，各々で現像剤Ｔの到達した時間を検知する方式，あるいは高速ビデオカメラを用いて測定する方式等を採用すればよい（例えば，非特許文献１参照）。
また，前記無端ベルト１０１は，前記交番電界発生部材４１との接触面全体に渡って略均一な圧力で接するよう一定の張力が付与されており，その表面上において前記進行波発生電極４１ｂにより形成された前記進行波電界（電界カーテン）が均一に作用するようになっている。
前記無端ベルト１０１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）等の有機絶縁材料や，シリコン，イソプレン，ブタジエン等のゴム材料を挙げることができる。また，前記無端ベルト１０１の厚みは，前記交番電界発生部材４１における前記電極間ピッチλにもよるが，５μｍ〜２００μｍ，好ましくは１０μｍ〜１００μｍ程度がよい。
前記ベルト駆動部材１０２としては，ＳＵＳ（ステンレス）または鉄等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等の部材を被覆したものが用いられる。
【００１６】
さらに，この実施の形態においては，前記無端ベルト１０１の回転をスムーズにするために，前記無端ベルト１０１を介して前記ベルト駆動部材１０２に向かって当接するように駆動補助部材１０３が設けられている。これにより，前記無端ベルト１０１は，前記ベルト駆動部材１０２と前記駆動補助部材１０３とにより挟み込まれた状態となり，前記ベルト駆動部材１０２との接触性が高まって高い駆動力を得る構造となっている。さらに，前記駆動補助部材１０３により前記無端ベルト１０１に対して，その幅方向（移動方向と略直角の方向）に均一な張力が加えられている。これにより，前記無端ベルト１０１と前記交番電界発生部材１とがその接触面全体に渡って略均一な圧力で接するよう構成されている。
前記駆動補助部材１０３としては，前記ベルト駆動部材１０２と同様に，ＳＵＳまたは鉄等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等の部材を被服したものが考えられる。また，前記駆動補助部材１０３の形状は，ローラ状に限らず板状あるいは角状であってもよい。さらに，前記駆動補助部材１０３には，前記ベルト駆動部材１０２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等，押付け力を付与できるものを挙げることができる。
前記駆動補助部材１０３の回転機構としては，前記無端ベルト１０１との接触による従動回転機構，ギヤまたはプーリーとベルトにてベルト前記駆動部材１０２の駆動源に連結する連結駆動機構等を挙げることができる。また，図示はしないが，前記駆動補助部材１０３には別の駆動源を設けてもよい。さらに，前記駆動補助部材１０３を電気的に接地することにより，前記無端ベルト１０１の表面に帯電した電位を除電することができる。
【００１７】
前記交番電界発生部材４１の上方端部には，前記感光体ドラム２上の静電潜像の現像に寄与せずに前記無端ベルト１０１上に残存した現像剤Ｔをケーシング４０内部に回収するための前記現像剤回収部材４５が設けられている。前記現像剤回収部材４５の材質は特に限定されないが，例えば前記現像剤供給部材４４と同様のものを使用することが考えられる。
なお，本実施の形態では，前記現像剤回収部材４５が前記交番電界発生部材４１表面上の前記無端ベルト１０１に回転可能に接触する構成としているが，これに限定されるものではなく，非接触の形態や，回転しない構成であってもよい。
さらに，この実施の形態においては，前記無端ベルト１０１上に付着（残存）した現像剤Ｔを除去して前記ケーシング４０の現像剤蓄積部４０ａに回収するためのクリーニング部材として，前記無端ベルト１０１を介して前記ベルト駆動部材１０２に向かって当接するクリーニングブレード１０４が設けられている。該クリーニングブレード１０４は，前記ケーシング４０の一部に固定されている。前記クリーニングブレード１０４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ンゴム等が挙げられる。
なお，図２の例では，前記無端ベルト１０１の前記クリーニングブレード１０４と前記現像剤供給部材４４との間の部分に現像剤Ｔが再付着しないように，前記無端ベルト１０１側と前記現像剤蓄積部４０ａ側とを隔てるための隔壁部材１０５が設けられ，前記無端ベルト１０１のクリーニングをより有効に行える構成となっている。
【００１８】
以上説明した図２の構成によれば，現像剤Ｔが，前記感光体ドラム２上の静電潜像の現像（当該現像装置１００から前記像担持体２への現像剤Ｔの移行）が行われる前記像担持体２の近傍までは，前記無端ベルト１０１及びこれを移動させる前記ベルト駆動部材１０２（前記現像剤搬送手段の一例）により搬送される，即ち，前記交番電界（前記進行波電界）により搬送する方式とは異なる方式により搬送されるので，前記現像剤供給部材４４や前記現像剤回収部材４５を前記感光体ドラム２と干渉しない位置に配置でき，前記進行波電界（交番電界の一例）による現像剤Ｔの搬送長を短くできるので，現像剤の搬送ムラ（即ち，現像ムラ）を防止することが可能となる。
【００１９】
次に，図５を用いて，前記進行波電界（前記交番電界）発生の開始位置（即ち，交番電圧が印加される前記進行波発生電極４１ｂの配列開始位置Ｐ１（図３参照））と現像ムラとの関係に関する実験結果について説明する。
図５（ａ）は，前記交番電界発生部材４１と前記感光体ドラム２との距離（以下，現像ギャップＤという（図３参照）を３ｍｍとした場合について，前記無端ベルト１０１による現像剤Ｔの搬送方向（前記交番電界発生部材４１による現像剤Ｔの搬送方向と同じ，以下，現像剤搬送方向という）における前記進行波電界の開始位置を変化させたときの現像ムラの有無を目視確認した実験結果を表した表である。
また，図５（ｂ）は，前記現像ギャップＤを２ｍｍとした場合における図５（ａ）と同様の表である。
この実験における他の条件は，前記進行波発生電極４１ｂの前記現像剤搬送方向における幅が１２８μｍ，前記電極間ピッチλが５０８μｍ，前記進行波発生電極４１ｂへの交番電圧の印加電圧が±１ｋＶ，該交番電圧の周波数が７５０Ｈｚ，前記感光体ドラム２のバイアス電圧が１．５ｋＶである。
【００２０】
図５（ａ），（ｂ）において，前記進行波電界の開始位置Ｘｄは，前記交番電界発生部材４１の前記感光体ドラム２に対して最も近接する位置Ｐ０（図３参照）より上流側を正（＋），下流側を負（−）としたときの前記現像ギャップＤに対する比（以下，現像ギャップ比という）で表している。なお，かっこ内は，前記進行波電界の開始位置Ｘｄをｍｍ単位で表した数値である。
図５（ａ）に示す実験結果から，前記現像ギャップＤが３ｍｍである場合，前記進行波電界の開始位置Ｘｄが，前記現像剤搬送方向の上流側に前記現像ギャップ比で７倍（Ｘｄ＝７）以上，又は，前記現像剤搬送方向の下流側に前記現像ギャップ比で−６倍（Ｘｄ＝−６）以下となると，現像ムラが生じることがわかる。
同様に，図５（ｂ）に示す実験結果から，前記現像ギャップＤが２ｍｍである場合，前記進行波電界の開始位置Ｘｄが，前記現像剤搬送方向の上流側に前記現像ギャップ比で７倍（Ｘｄ＝７）以上，又は，前記現像剤搬送方向の下流側に前記現像ギャップ比で−７倍（Ｘｄ＝−７）以下となると，現像ムラが生じることがわかる。
ここで，前記進行波電界の開始位置Ｘｄを，前記現像剤搬送方向の上流側（＋側）としたときに発生する現像ムラは，前述したように，現像剤の搬送長が長くなることにより発生する現像剤の搬送ムラにより生じるものである。一方，前記進行波電界の開始位置Ｘｄを，前記現像剤搬送方向の下流側（−側）としたときに発生する現像ムラは，前記感光体ドラム２に向かって飛翔する現像剤が不足することによる現像不良（現像抜け）により生じるものである。
一方，図５（ａ），（ｂ）に示す実験結果から，前記現像ギャップＤが３ｍｍ及び２ｍｍのいずれの場合においても，前記進行波電界の開始位置Ｘｄが，前記感光体ドラム２に対して最も近接する位置Ｐ０より前記現像剤搬送方向の上流側及び下流側のそれぞれの方向に前記現像ギャップ比で約５倍の範囲内（−５≦Ｘｄ≦５）であれば，現像ムラがほとんど生じないことがわかる。
また，前記進行波電界の開始位置Ｘｄをｍｍ単位で表した場合，前記進行波電界の開始位置Ｘｄが，前記感光体ドラム２に対して最も近接する位置Ｐ０より前記現像剤搬送方向の上流側及び下流側へそれぞれの方向に，約１０ｍｍ離れた位置の範囲内であれば，現像ムラが生じないことがわかる。
【００２１】
次に，図６を用いて，前記現像ギャップＤと現像性能との関係に関する実験結果について説明する。
図６は，前記現像ギャップＤ（単位はｍｍ）を変化させたときの現像性能の良否を目視確認した実験結果を表した表である。図６では，現像性能が良好な場合を「◎」，比較的少量ではあるが現像不要な領域まで現像剤が付着してしまういわゆるカブリが発生する場合を「○」，前記感光体ドラム２に向かって飛翔する現像剤が不足することによる現像抜けが生じている場合を「△」，該現像抜けが著しい現像不良が発生する場合を「×」で表している。
この実験における他の条件は，図５と同様に，前記進行波発生電極４１ｂの前記現像剤搬送方向における幅が１２８μｍ，前記電極間ピッチλが５０８μｍ，前記進行波発生電極４１ｂへの交番電圧の印加電圧が±１ｋＶ，該交番電圧の周波数が７５０Ｈｚ，前記感光体ドラム２のバイアス電圧が１．５ｋＶである。また，前記進行波電界の開始位置Ｘｄを，前記感光体ドラム２に対して最も近接する位置Ｐ０と一致させている。
図６に示す実験結果から，前記現像ギャップＤが小さすぎる（Ｄ＝０．５ｍｍ）場合は前記カブリが生じ，前記現像ギャップＤが大きすぎる（Ｄ≧４ｍｍ）場合は現像抜けが生じることがわかる。このことから，前記現像ギャップＤは，約１．０ｍｍ以上かつ約３．５ｍｍ以下の範囲に設定することが望ましいことがわかる。
但し，多少の前記現像抜けは，バイアス電圧の補正によりカバーできるので，このことを考慮し，さらに，多少の前記カブリは許容できるものとすると，前記現像ギャップＤが，約０．５ｍｍ以上かつ約５ｍｍ以下の範囲であれば，実用的な画像品質を維持することが可能である。
【００２２】
以上に示した実施の形態は，所定の電荷を付与して帯電させた感光体ドラム２（像担持体）上に光情報を書き込んで静電潜像を形成するものであるが，これに限るものでなく，イオンフロー方式のように誘電体（前記像担持体の一例）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（この場合，静電潜像が形成される空間を前記像担持体とみなす），現像剤を静電潜像の空間に存在する記録媒体に飛翔させて直接画像形成を行うタイプの現像装置へも本発明は適用可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，像担持体上の静電潜像の現像（現像装置から像担持体への現像剤の移行）が行われる像担持体の近傍まで前記交番電界により搬送する方式とは異なる方式により現像剤を搬送する手段を具備するので，現像剤の供給手段の配置等の制約が解消され，交番電界（進行波電界）による現像剤の搬送長を短くできるので，現像剤の搬送ムラ（即ち，現像ムラ）を防止することが可能となる。また，現像剤を担持する帯状部材が交番電界発生部材の表面上を移動することにより交番電界の発生位置に現像剤を搬送するよう構成すれば，特許文献４に示される従来の現像装置の構成を大きく変化させることなく，交番電界によるトナー搬送距離を短くすることが可能となる。
ここで，交番電界発生の開始位置が，現像剤の搬送方向において，交番電界発生部材における像担持体に対して最も近接する位置より上流側及び下流側へそれぞれ交番電界発生部材と像担持体との距離の約５倍離れた各位置の範囲内となるように，或いは，上流側及び下流側へそれぞれ約１０ｍｍ離れた各位置の範囲内となるように構成すれば，現像ムラのない良好な現像を行うことが可能となる。
また，交番電界発生部材と前記像担持体との距離が約０．５ｍｍ以上かつ約５ｍｍ以下に構成すれば，いわゆるカブリや現像抜けのない良好な現像を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例である複写機の概略断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置が具備する現像装置の概略断面図。
【図３】本発明の実施の形態に係る画像形成装置が具備する現像装置における交番電界発生部材の概略断面図。
【図４】本発明の実施の形態に係る画像形成装置が具備する現像装置における交番電界発生部材の電極へ印加する交番電圧の波形の一例を表す図。
【図５】本発明の実施の形態に係る画像形成装置が具備する現像装置による進行波電界（交番電界）発生の開始位置と現像ムラとの関係に関する実験結果を示す表。
【図６】本発明の実施の形態に係る画像形成装置が具備する現像装置の感光体ドラムに対する距離と現像性能との関係に関する実験結果を示す表。
【符号の説明】
１…画像形成装置
２…感光体ドラム（像担持体）
４０…ケーシング
４１…交番電界発生部材
４１ａ…絶縁層（基材）
４１ｂ…進行波発生電極
４１ｃ…表面保護層（基材）
４２…ミキシングパドル
４３…支持部材
４４…現像剤供給部材
４５…現像剤回収部材
４６…現像剤層厚規制部材
４７…多相交流電源
４８…直流電源
１００…現像装置
１０１…無端ベルト（帯状部材，現像剤搬送手段）
１０２…駆動部材
１０３…駆動補助部材
１０４…クリーニングブレード
１０５…隔壁部材
１１０…画像読取部
２１０…画像形成部
２５４…手差しトレイ
３００…手差しシート給送装置
【図１】
2004212479.tif 000003
【図２】
2004212479.tif 000004
【図３】
2004212479.tif 000005
【図４】
2004212479.tif 000006
【図５】
2004212479.tif 000007
【図６】
2004212479.tif 000008