(57)【要約】【課題】進行波電界による現像剤搬送過程で飛翔する現像剤によって生じるかぶりを抑制する。【解決手段】像担持体（感光体ドラム１）上に形成された静電潜像を現像する現像装置であって、基材上に所定の間隔をあけて複数配列された電極４１ｂを有し、それら電極４１ｂに多相交流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Ｔを像担持体１に向けて搬送する現像剤搬送部材４１を備えた現像装置４において、前記進行波電界にて搬送される現像剤が前記像担持体に至る手前において、静電潜像の現像に寄与しない現像剤を搬送過程中に回収する補助回収部材２０１を設けることにより現像剤のかぶりを低減する。【選択図】図２
2005195953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置であって、基材上に所定の間隔をあけて複数配列された電極を有し、それら電極に多相交流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に向けて搬送する現像剤搬送部材を備えた現像装置において、
前記進行波電界にて搬送される現像剤が前記像担持体に至る手前において、静電潜像の現像に寄与しない現像剤を搬送過程中に回収する補助回収部材が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤搬送部材の表面は、その表面上において現像剤搬送方向に移動可能なベルト部材によって覆われていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記補助回収部材が対向する現像剤搬送部材上に、静電潜像を現像するための進行波電界を形成する現像剤搬送部材の電極とは別に、進行波電界を発生させる電極が配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
【請求項４】
前記補助回収部材と、当該補助回収部材が対向する前記現像剤搬送部材の電極とによって形成される電界は、静電潜像を現像するために形成される進行波電界と略同じ条件で形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記補助回収部材と、当該補助回収部材が対向する前記現像剤搬送部材の電極とによって形成される電界は、静電潜像を現像するために形成される電界と略同じになるように形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記補助回収部材は回動可能なローラ形状であるとともに、当該補助回収部材に付着した現像剤を回収する第２の回収部材を備えていること特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか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】
【技術分野】
【０００１】
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それを備えた画像形成装置に関し、特に、進行波電界を用いて現像剤を搬送する機構（電界カーテン）を利用する現像装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
また、上記静電潜像は所定の電荷を付与して帯電させた像担持体上に光情報を書き込んだものだけでなく、イオンフロー方式のように誘電体上に直接静電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加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も適用可能である。
【背景技術】
【０００３】
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、パウダーラウンド法・ジャンピング法や電界カーテン（進行波電界）を利用した方法が提案されている。
【０００４】
電界カーテンを用いた装置としては、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提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００５】
また、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（例えば、特許文献３参照。）。この特許文献３に記載の装置において、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になっている。
【０００６】
そして、特許文献３には、上記した構成により、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、現像剤を像担持体に安定して搬送させることができるようになる。その結果、搬送時に現像剤が飛散したり、形成される画像にかぶりが生じることを回避できることが記載されている。
【０００７】
また、進行波電界を用いて現像剤を搬送する方式の現像装置に関する技術として、現像剤供給時のトナー飛散を防止する方法が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。さらに、現像剤搬送時の固着を防止するために、現像剤搬送部材を無端ベルトにて被覆する方法が提案されている（例えば、特許文献５参照。）。
【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２００２−２１４９１０号公報
【特許文献５】特開２００２−９１１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、進行波電界による現像剤搬送部材を用いた現像装置では、進行波電界で飛翔した現像剤を現像ギャップ間の電圧によって感光体ドラムへの付着量を制御している。しかしながら、適正な帯電を行っても、飛翔する現像剤の中には現像ギャップ間の電圧で制御しきれないものが存在し、現像剤のかぶりが生じる一因となっている。なお、このようなかぶりが生じること及びその対策に関しては、前記した特許文献１〜５のいずれにも示唆されていない。
【０００９】
本発明はそのような問題を解消するためになされたもので、進行波電界による現像剤搬送過程で飛翔する現像剤によって生じるかぶりを抑えることが可能な現像装置の提供と、そのような特徴をもつ現像装置を備え、品質の良い画像を出力することが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の現像装置は、像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置であって、基材上に所定の間隔をあけて複数配列された電極を有し、それら電極に多相交流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に向けて搬送する現像剤搬送部材を備えた現像装置において、前記進行波電界にて搬送される現像剤が前記像担持体に至る手前において静電潜像の現像に寄与しない現像剤を搬送過程中に回収する補助回収部材が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の現像装置において、前記現像剤搬送部材の表面が、その表面上において現像剤搬送方向に移動可能なベルト部材によって覆われていてもよい。
【００１２】
本発明の現像装置において、前記補助回収部材が対向する現像剤搬送部材上に、静電潜像を現像するための進行波電界を形成する現像剤搬送部材の電極とは別に、進行波電界を発生させる電極が配置されていてもよい。
【００１３】
本発明の現像装置において、前記補助回収部材と、当該補助回収部材が対向する前記現像剤搬送部材の電極とによって形成される電界は、静電潜像を現像するために形成される進行波電界と略同じ条件で形成されることが好ましい。
【００１４】
また、前記補助回収部材と、当該補助回収部材が対向する前記現像剤搬送部材の電極とによって形成される電界は、静電潜像を現像するために形成される電界と略同じになるように形成されることが好ましい。
【００１５】
以下、本発明の現像装置を詳細に説明する。
【００１６】
まず、現像装置において、かぶりを抑えるために、かぶりに寄与する現像剤（トナー）つまり静電潜像の現像に寄与しない現像剤を電界（例えば、現像剤供給部材から現像剤搬送部材へ現像剤を供給するときの電界（例えば、特開２００２−２１４９１０号公報参照）や、進行波電界で搬送した現像剤で感光体上の静電潜像を現像する現像領域の電界）の作用によって選択的に捕獲することは困難であることがわかっている。また、搬送過程で飛翔する現像剤の中には電場の作用を受けにくい低帯電現像剤（低帯電トナー）や、速度が速く電界の作用が及ばない高速現像剤（高帯電トナー）などが存在している。これらの現像剤を捕獲するには、搬送と同じ条件で飛翔させ、なおかつ上記電界で抑えきれないものを現像領域の手前で捕獲するのが効果的である。このような点に着目し、本発明の現像装置では、現像剤の搬送過程に現像剤回収用の補助回収部材を配置することによって、静電潜像の現像に寄与しない現像剤を搬送過程中に回収し、かぶりを低減させている。
【００１７】
本発明の現像装置において、現像剤搬送部材の表面を被覆するとともに、現像剤搬送方向に移動可能なベルト部材を設けておいてもよい。このようにベルト部材を設けると、搬送部材上での現像剤の固着が抑えられる。その反面、ベルト部材と現像剤搬送部材との摩擦によるベルト部材のチャージアップによって現像剤とベルト部材の付着力が変化して、かぶりに寄与する現像剤が増加する場合がある。従ってベルト搬送では、かぶり現像剤の除去がさらに重要となる。そこで、ベルト部材を設ける場合には、現像領域近傍で進行波電界を形成する電極とは別に、補助回収部材と対向する位置に電極を設けるようにする。このような構成を採用すると、かぶり現像剤を回収するための電圧・補助回収部材とベルト部材との間の距離などの設定条件の自由度を大きくすることができる。
【００１８】
また、ベルト部材を設ける場合、ベルト部材の局所的なチャージアップにより、現像剤の搬送が乱されることがある。従ってベルト部材上で現像剤を飛翔・搬送させる範囲をできるだけ少なくした方が現像剤の搬送が安定する。これを達成するために、本発明では、前記補助回収部材が対向する現像剤搬送部材上に静電潜像を現像するための進行波電界を形成する現像剤搬送部材の電極（現像用の電極）とは別に、進行波電界を発生させる電極（かぶり現像剤回収用の補助回収電極）を設け、その各電極を必要最小限の範囲に配置するという構成（図７の構成を参照）を採用する。このようにすることで、現像剤の搬送を安定させることができ、かぶり現像剤を回収することができる。
【００１９】
ここで、現像装置において、かぶり現像剤を回収するには、現像剤を飛翔させる必要があり、少なくとも現像剤が飛翔する電圧でないと、かぶり現像剤を回収することができないが、前記した補助回収部材と、当該補助回収部材が対向する前記現像剤搬送部材の電極とによって形成される電界を、静電潜像を現像するために形成される進行波電界と略同じ条件にすることにより、かぶり現像剤を同じだけ飛翔させることができ、かぶり現像剤の捕獲が容易になる。
【００２０】
また、補助回収部材と、当該補助回収部材が対向する前記現像剤搬送部材の電極とによって形成される電界を、静電潜像を現像するために形成される電界と略同じとなるように形成して、像担持体にかぶり現像剤が付着する条件と等しくすると（より具体的には、補助回収部材の電位を像担持体の未露光部の電位にほぼ合わせ、かつ補助回収部材と現像剤搬送部材のギャップ間距離を、像担持体と現像剤搬送部材とのギャップ間距離にほぼ合わせると）、かぶり現像剤の回収が容易になる。
【００２１】
本発明の現像装置において、補助回収部材を回動可能なローラ形状とし、当該補助回収部材に付着した現像剤を回収する第２の回収部材を設けておけば、補助回収部材に付着した現像剤が搬送部材上に落下して搬送を乱す、というようなことを防ぐことができる。なお、このような第２の回収部材は、現像剤回収ブレードを備えた回収装置によって実現可能である（図８参照）。
【００２２】
本発明において、以上の特徴をもつ現像装置を用いて画像形成装置を構成してもよい。この場合、現像剤のかぶりが抑制されるので、品質の良い画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の現像装置によれば、進行波電界による現像剤の搬送過程に補助回収部材を配置して、静電潜像の現像に寄与しない現像剤を、搬送過程中で像担持体に至る手前において回収するので、現像剤のかぶりを抑えることができる。
【００２４】
本発明の画像形成装置によれば、前記した特徴をもつ現像装置を備えているので、品質の良い画像を出力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
＜実施形態１＞
図１は本発明の現像装置を備えた画像形成装置の実施形態の構成を示す図である。
【００２７】
この画像形成装置Ｘの内部には、像担持体としての円筒状の感光体ドラム１が設けられている。この感光体ドラム１を中心として、その周囲に、帯電部材２、露光部材３、現像装置４、転写部材５、クリーニング部材６、及び除電部材７がこの順で配置されている。
【００２８】
また、感光体ドラム１と転写部材５との間には、記録媒体としての用紙（ＰＰＣ用紙等）Ｐが搬送される用紙搬送路が配置されている。用紙搬送路の搬送方向から見て感光体ドラム１の下流側には、上下一対の定着部材８１，８１を備えた定着装置８が配置されている。
【００２９】
電子写真プロセスでは、感光体ドラム１に原稿像、あるいはホストコンピュータ（図示せず）からのデータに対応した静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置４によって現像（可視化）され、用紙Ｐ上に転写されて画像形成が行われる。
【００３０】
感光体ドラム１は、導電性基体１１上に光導電層１２が形成されており、帯電部材２から上記各部材３〜７の配置順に従って回転可能となっている。まず、感光体ドラム１の表面（光導電層１２）は、帯電部材２によって所定の電位となるまで帯電される。所定電位まで帯電された感光体ドラム１の表面は、感光体ドラム１の回転によって露光部材３の位置まで到達する。この露光部材３は書き込み手段であり、画像情報に基づいて、例えばレーザ光などの光によって帯電している感光体ドラム１の表面上に画像を書き込む。これによって、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光体ドラム１の表面は、その感光体ドラム１の回転によって現像装置４の位置まで到達する。
【００３１】
現像装置４では、現像剤搬送部材４１上を搬送される現像剤（トナー）Ｔによって、感光体ドラム１の表面の静電潜像を現像剤像として現像する。現像剤Ｔが担持された感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム１の回転によって転写部材５の位置まで到達する。
【００３２】
転写部材５は、感光体ドラム１の表面上の現像剤Ｔを用紙Ｐ上に転写する。感光体ドラム１から用紙Ｐ上に転写された現像剤像は、定着装置８によって用紙Ｐ上に定着される。
【００３３】
現像剤像が転写された後の感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム１の回転によってクリーニング部材６の位置まで到達する。クリーニング部材６は、感光体ドラム１の表面に残留している現像剤Ｔや紙粉などを除去する。クリーニング部材６によってクリーニングされた感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム１の回転によって除電部材７の位置まで到達する。
【００３４】
除電部材７は、感光体ドラム１の表面に残留している電位を除去する。上述した一連の動作によって一回の画像形成が終了する。
【００３５】
感光体ドラム１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１２が薄膜状に形成されてなる構成が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３６】
帯電部材２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。
【００３７】
露光部材３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。
【００３８】
転写部材５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。
【００３９】
クリーニング部材６としては、クリーニングブレードなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００４０】
除電部材７としては、除電ランプなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００４１】
次に、現像装置４について説明する。
【００４２】
現像装置４は、図２に示すように、ケーシング４０、現像剤搬送部材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、補助回収部材２０１、及び、現像剤層厚規制部材４６などによって構成されており、現像剤搬送部材４１に多相交流電源４７及び現像バイアス直流電源４８が接続されている。
【００４３】
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、必要に応じて現像装置４を構成する部材を支持するものである。
【００４４】
ミキシングパドル４２は、ケーシング４０内に収容されている現像剤Ｔを混合するためのものである。
【００４５】
現像剤搬送部材４１は、感光体ドラム１の現像領域に対向するようなシート形状となっている。現像剤搬送部材４１は、現像装置４における上下方向に対して若干傾斜して、感光体ドラム１の表面における現像領域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、シート形状の現像剤搬送部材４１が上記配置を保持できるように、現像剤Ｔを搬送する表面とは反対側の表面に、現像剤搬送部材４１を保持する支持部材４３が設けられている。
【００４６】
現像剤搬送部材４１の下方端部には、現像剤搬送部材４１の表面上を搬送される現像剤Ｔを供給する現像剤供給部材４４が設けられている。現像剤搬送部材４１の上方端部には、この現像剤搬送部材４１の表面の現像剤Ｔをケーシング４０内部に回収するための現像剤回収部材４５が設けられている。なお、本実施形態では、現像剤回収部材４５が現像剤搬送部材４１の表面に回転可能に接触している形態としているが、これに限定されるものではなく、非接触の形態や、回動しない形態であってもよい。
【００４７】
現像剤供給部材４４は、ケーシング４０内に収容されている現像剤Ｔを現像剤搬送部材４１に供給するためのものであり、現像剤搬送部材４１に所定の線圧力で当接した状態で設けられている。現像剤供給部材４４と現像剤搬送部材４１との圧接力はばね等（図示せず）によって与えられる。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が当接している。
【００４８】
現像剤供給部材４４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（電圧印加も可能）。
【００４９】
なお、現像剤供給部材４４及び現像剤搬送部材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、現像剤供給部材４４に印加する電圧を適切な値に設定し、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。あるいは、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、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。
【００５０】
現像剤回収部材４５は、感光体ドラム１上の静電潜像の現像に寄与しない現像剤Ｔを回収してケーシング４０内に戻すためのものであり、その材質としては、特に限定されないが、例えば現像剤供給部材４４と同様のものを使用することができる。
【００５１】
支持部材４３は、シート形状の現像剤搬送部材４１を感光体ドラム１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。
【００５２】
現像剤搬送部材４１は、電界カーテン作用により現像剤Ｔを搬送するものであり、図３に示すように、絶縁層からなる基材４１ａ上に、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されている。この現像剤搬送部材４１の表面側は表面保護層４１ｃによって覆われている。
【００５３】
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、現像剤搬送部材４１の表面に平行となる方向に電界カーテンが発生し、これによって現像領域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。また、進行波発生電極４１ｂ・・４１ｂには現像バイアス直流電源４８にてバイアス電圧が印加される。
【００５４】
現像剤搬送部材４１の具体例を挙げると、例えば、基材４１ａ：ポリイミド（厚さ２５μｍ）、進行波発生電極４１ｂ：銅（厚さ１８μｍ）、表面保護層４１ｃ：ポリイミド（厚さ２５μｍ）といった構成を挙げることができる。
【００５５】
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。
【００５６】
なお、本実施形態では、４本の進行波発生電極４１ｂを１組とし、これら各組の進行波発生電極４１ｂに対して、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し、進行波発生電極４１ｂ・・４１ｂ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しても構わない。
【００５７】
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。
【００５８】
補助回収部材２０１の材質は特に限定されないが、現像剤供給部材４４と同じ材質であってもよいし、ＳＵＳ（ステンレス）などの金属でも構わない。補助回収部材２０１にはバイアス直流電源２１１にてバイアスが印加される。
【００５９】
また、図８に示すように、現像剤回収ブレード２０３を備えた回収装置（第２の回収部材）２０４を用い、補助回収部材２０１に付着した現像剤を回収する構成にすれば、補助回収部材２０１に付着した現像剤が搬送部材上に落下して搬送を乱す、というようなことを防ぐことができる。
【００６０】
ここで、補助回収部材２０１は、感光体ドラム１の未露光部分に付着する現像剤（かぶりに寄与する現像剤）を予め回収することを目的としている。本来、感光体ドラム１の未露光部分には現像剤Ｔが飛来しないような電位設定にしているが、現像剤Ｔが飛翔することによって、電位設定では制御しきれない現像剤Ｔ（高帯電のトナー、帯電量の低いトナーや逆極性のトナー）が飛来していると考えられる。
【００６１】
そこで、飛翔する現像剤Ｔのうち、かぶりに寄与するものだけを捕獲できれば、かぶりは低減するはずであり、補助回収部材２０１を感光体ドラム１の未露光部分に付着するときと同じ現像条件に置けば、本来、感光体ドラム１に付着するはずの、かぶりに寄与する現像剤Ｔを予め捕獲することができる。従って、補助回収部材２０１の電位は、感光体ドラム１の未露光部分の電位と同じにし、また、補助回収部材２０１と現像剤搬送部材４１とのギャップ間距離についても、感光体ドラム１と現像剤搬送部材４１とのギャップ間距離と同じにすることが望ましい。あるいは、現像領域における電界と略同じ電界が形成されるように、補助回収部材２０１の電位・ギャップ間距離を調整するようにしてもよい。
【００６２】
＜実施形態２＞
図５は本発明の現像装置の他の実施形態の構成を示す図である。
【００６３】
図５に示す現像装置１００は、図２に示した実施形態と同様な構成のケーシング４０、現像剤搬送部材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、補助回収部材２０１、及び、現像剤層厚規制部材４６などを備えており、現像剤搬送部材４１に多相交流電源４７及び現像バイアス直流電源４８が接続されている。また、補助回収部材２０１にバイアス直流電源２１１が接続されている。
【００６４】
この実施形態においては、現像剤搬送部材４１の表面（感光体ドラム１との対向面）に、その表面を周方向に覆うように無端ベルト１０１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（回動）される。
【００６５】
このように、無端ベルト１０１が所定の周速度で移動することによって、現像剤搬送部材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。
【００６６】
無端ベルト１０１の駆動速度は、現像剤Ｔの搬送速度に対して、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、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）。
【００６７】
無端ベルト１０１には、現像剤搬送部材４１の表面に対し密着した状態となるように一定の張力が付与されており、その表面上において進行波発生電極４１ｂにより形成された進行波電界（電界カーテン）が均一に作用するようになっている。
【００６８】
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）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、無端ベルト１０１の厚みは、現像剤搬送部材４１の電極間ピッチλ（図３参照）にもよるが、５μｍ〜２００μｍ、好ましくは１０μｍ〜１００μｍがよい。
【００６９】
ベルト駆動部材１０２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。
【００７０】
さらに、この実施形態においては、無端ベルト１０１の回動をスムーズにするために、ベルト駆動部材１０２と無端ベルト１０１を介して当接するように駆動補助部材１０３が設けられている。無端ベルト１０１は、ベルト駆動部材１０２と駆動補助部材１０３にて挟み込まれた状態となっており、ベルト駆動部材１０２との接触性が高く、高い駆動力を得る構造となっている。
【００７１】
駆動補助部材１０３としては、ベルト駆動部材１０２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覆したものを挙げることができる。また、駆動補助部材１０３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。さらに、駆動補助部材１０３には、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など、押付け力を付与できるものを挙げることができる。
【００７２】
駆動補助部材１０３の回動機構としては、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駆動部材１０２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、駆動補助部材１０３には別の駆動源を設けてもよい。
【００７３】
また、駆動補助部材１０３を電気的に接地することにより、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。
【００７４】
さらに、この実施形態においては、無端ベルト１０１上に付着した現像剤Ｔを除去するためのクリーニング部材として、ベルト駆動部材１０２に無端ベルト１０１を介して当接するクリーニングブレード１０４を設けている。クリーニングブレード１０４はケーシング４０の一部に固定されている。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などが挙げられる。
【００７５】
クリーニングブレード１０４は、無端ベルト１０１上に残留した現像剤Ｔを掻き取り、無端ベルト１０１表面をクリーニングするとともに、ケーシング４０の現像剤蓄積部４０ａに現像剤Ｔを戻す。なお、図５の構造では、クリーニングブレード１０４と現像剤供給部材４４との間に存在する無端ベルト１０１に、現像剤Ｔが付着しないように、無端ベルト１０１側と、現像剤蓄積部４０ａ側とを隔てるための隔壁部材１０５が設けられており、無端ベルト１０１のクリーニングをより有効に行える構造となっている。
【００７６】
補助回収部材２０１は、上記したように、進行波電界により搬送される現像剤Ｔの中から、かぶりに寄与する現像剤Ｔを除去するものであり、現像領域より手前側で現像剤搬送部材４１に対向して設けられている（図６参照）。
【００７７】
図７は、進行波発生電極４１ｂを現像領域付近のみに配置し、補助回収部材２０１に対向する側には補助回収電極２０２を配置した例を示す図である。
【００７８】
進行波電界による現像剤搬送を行う場合、現像剤搬送部材４１と無端ベルト１０１との間にわずかでも密着ムラがあると、その密着ムラに対応して局所帯電が生じ、現像剤搬送が乱されて現像剤Ｔの搬送が不均一になる場合がある。このような密着ムラは現像剤搬送部材４１表面の凹凸によっても生じる。密着ムラを解消するための対策としては、進行波による現像剤搬送を必要最小限の領域に止めることが効果的であることが分かっており、これを実現するために、この例では、現像領域に相当する部分のみに進行波発生電極４１ｂを配置している。
【００７９】
そして、このような対策を講じた構成の場合、補助回収部材２０１に対向する側に、現像剤飛翔のための電極が新たに必要となり、これが補助回収電極２０２の役割となっている。補助回収電極２０２には、少なくとも、現像剤Ｔが飛翔するだけの電圧を印加する必要があり、進行波発生と同じ電圧に設定すれば、電源を共有できるので望ましい。
【００８０】
図７の構成においては、上記したように、補助回収部材２０１の電位を、感光体ドラム１の未露光部分の電位と同じにし、また、補助回収部材２０１と現像剤搬送部材４１とのギャップ間距離についても、感光体ドラム１と現像剤搬送部材４１とのギャップ間距離と略同じにしてもよい。あるいは、補助回収電極２０２が進行波発生電極４１ｂとは別に構成されているので、現像領域における電界と略同じ電界が形成されるように、補助回収部材２０１の電位・ギャップ間距離及び補助回収電極２０２に印加する電圧を調整するようにしてもよい。
【実施例】
【００８１】
以下、本発明の具体的な実施例を説明する。
【００８２】
［実施例１］
図７の構成の装置を用いて、ＯＰＣ（感光体ドラム）上の未露光部への現像剤の付着（かぶりトナー）を下記の条件で評価した。
【００８３】
［条件」
・バイアス設定：図９に示す進行波パルス
・現像剤：粒径７μｍの非磁性１成分トナー
・ベルト上の現像剤の帯電量：−１５μＣ／ｇ
・ベルト上の現像剤の付着量：０．５ｍｇ／ｃｍ2
・ベルト移動速度：４５ｍｍ／ｓ
・感光体の回転速度：６１ｍｍ／ｓ
・進行波発生電極ピッチ（＝補助回収電極）：５０８μｍ
・進行波電圧：１００Ｖ±１０００Ｖ（２０００Ｖｐ−ｐ）の４相パルス、周波数７５０Ｈｚ
・ＯＰＣ帯電電位（Ｖｏ）：−５００Ｖ
・ＯＰＣ素管電位：０Ｖ
・現像ギャップ（ＯＰＣ−ベルト間最短距離）：０．２５ｍｍ
まず、図７の装置において、補助回収部材２０１及び補助回収電極２０２が無い状態のときに、上記条件を設定すると、ＯＰＣ（感光体ドラム）上の未露光部に付着したかぶりトナーの光学濃度（ＯＤ）は０．２であった。
【００８４】
次に、図７の構成において、補助回収電極２０２に進行波電圧とほぼ等しい電圧を印加し、補助回収部材２０１にＶｏ（ＯＰＣ上の未露光部の電位）を与え、補助回収部材とベルトのギャップをほぼ０．２５ｍｍに設定すると、光学濃度（ＯＤ）は０．２から０．１２に減少し、かぶりが低減された。
【００８５】
次に、その他の条件（［回収補助電極の電圧］、［回収補助部材とベルト部材とのギャップ］、［回収補助部材の電位］の各条件）を変えたときの各結果を以下に示す。
【００８６】
［回収補助電極の電圧］
回収補助電極に印加する電圧を変化させたときのかぶりトナーの光学濃度を下記の表１に示す。
【００８７】
【表１】
2005195953.tif 000003
この表１から明らかなように、回収補助電極の電圧の低下とともにかぶりが増加し、８００Ｖｐｐでは効果が無くなる。これは、回収補助電極の電圧を低下させるとトナーの飛翔する高さが抑えられ、かぶりトナーが十分捕獲できなくなることを示している。また、８００Ｖｐ−ｐでは、トナーが飛翔しなかったため、捕獲することができない。従って、回収補助電極には少なくともトナーが飛翔する電圧を印加するのがよく、進行波電圧と同じにすることが好ましいことがわかる。
【００８８】
［回収補助部材とベルト部材とのギャップ］
回収補助部材とベルト部材とのギャップを変化させたときのかぶりトナーの光学濃度と、黒ベタ部の光学濃度とを下記の表２に示す。
【００８９】
【表２】
2005195953.tif 000004
この表２から明らかなように、現像ギャップ０．２５ｍｍよりも大きいと、かぶり低減効果は少なくなる。しかしギャップが小さいと現像濃度が低下する。これは、かぶりトナーだけでなく、現像に寄与するトナーまでも捕獲されてしまうことによる。従って、回収補助部材とベルト部材とのギャップは現像ギャップと略同じにすることが好ましい。
【００９０】
［回収補助部材の電位］
回収補助部材の電位を変化させたときのトナーの光学濃度と、黒ベタ部の光学濃度とを下記の表３に示す。
【００９１】
【表３】
2005195953.tif 000005
この表３から明らかなように、電位が高い（−４００Ｖ）と現像に寄与するトナーまでも捕獲してしまい、現像濃度が低下する。電位が低いとトナーの飛翔が抑えられ、かぶりトナーを十分捕獲することができなくなる。従って、電位はＯＰＣの帯電電位と同じにすることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、潜像担持体（感光体ドラム）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、特に、進行波電界を用いて現像剤を搬送する機構（電界カーテン）を利用する現像装置及び画像形成装置に有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の画像形成装置の実施形態の構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の現像装置の実施形態を模式的に示す図である。
【図３】現像剤搬送部材の構成を模式的に示す図である。
【図４】現像剤搬送部材に印加する４相の交流電圧の波形を示す図である。
【図５】本発明の現像装置の他の実施形態を模式的に示す図である。
【図６】図５の現像装置の要部構造を模式的に示す図である。
【図７】本発明の現像装置の別の実施形態の要部構造を模式的に示す図である。
【図８】回収装置（第２の回収部材）の構造を模式的に示す図である。
【図９】本発明の実施例においてバイアス設定に用いる進行波パルスの波形を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
Ｘ  画像形成装置
１  感光体ドラム（像担持体）
１１  導電性基体
１２  光導電層
２  帯電部材
３  露光部材
４，１００  現像装置
４０  ケーシング
４１  現像剤搬送部材
４１ａ  基材
４１ｂ  進行波発生電極（電極）
４１ｃ  表面保護層
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  現像バイアス直流電源
５  転写部材
６  クリーニング部材
７  除電部材
８  定着装置
１０１  無端ベルト（ベルト部材）
１０２  ベルト駆動部材
１０３  駆動補助部材
２０１  補助回収部材
２１１  バイアス直流電源
２０２  補助回収電極
２０３  現像剤回収ブレード
２０４  回収装置（第２の回収部材）
Ｐ  用紙
Ｔ  現像剤（トナー）
【図１】
2005195953.tif 000006
【図２】
2005195953.tif 000007
【図３】
2005195953.tif 000008
【図４】
2005195953.tif 000009
【図５】
2005195953.tif 000010
【図６】
2005195953.tif 000011
【図７】
2005195953.tif 000012
【図８】
2005195953.tif 000013
【図９】
2005195953.tif 000014