(57)【要約】【課題】トナーの飛散や画像の地汚れがなく、画像形成装置の高速化に伴うトナー供給量の確保及び経時安定供給を達成する現像装置とこれを用いた画像形成装置、現像方法、画像形成方法及びプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】現像剤を表面に保持し磁気ブラシを形成して搬送する現像剤担持体20と、該担持体から供給されるトナーを潜像担持体10と対向する位置へ搬送するトナー搬送部材1とを備えた現像装置とする。現像剤担持体20は第一電圧印加手段31を有し、トナー搬送部材1に対向して配置され、トナー搬送部材1は複数の電極を備えるとともに第二電圧印加手段32を有し、現像剤担持体と潜像担持体とに対向して配置され、トナー搬送部材は円筒又はベルト状とし、トナー搬送方向と同方向へ回転するように構成する。【選択図】図１
2007121705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を表面に保持し磁気ブラシを形成して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体から供給されるトナーを潜像担持体と対向する位置へ搬送するトナー搬送部材とを備えた現像装置において、
前記現像剤担持体は、トナー搬送部材に対向して配置され、該現像剤担持体に電圧を印加する第一電圧印加手段を有し、
前記トナー搬送部材は、輸送電界を形成するための複数の電極を有するとともに現像剤担持体と潜像担持体とそれぞれに対向して配置され、該トナー搬送部材とトナー搬送部材の電極に電圧を印加する第二電圧印加手段を有し、かつ該トナー搬送部材は円筒又はベルト状であり、トナー搬送方向と同方向へ回転するように構成されたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤が、磁性キャリアと非磁性のトナーから成る二成分現像剤であ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】
前記現像剤担持体とトナー搬送部材が対向する位置において、現像剤担持体表面に保持された現像剤により形成された磁気ブラシが、トナー搬送部材と接触することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像剤担持体とトナー搬送部材が対向する位置において、トナー搬送部材の回転方向と同一とされたトナー搬送部材によるトナーの搬送方向と、現像剤担持体による現像剤の供給方向とが逆であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記第一電圧印加手段が現像剤担持体に印加する電圧は、現像剤担持体とトナー搬送部材間の電位差と距離の比で決定される電界の大きさが、前記第二電圧印加手段がトナー搬送部材に印加する電圧とトナー搬送部材の電極間距離との比で決定される電界の大きさよりも小さくなるような電圧であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記第一電圧印加手段が現像剤担持体に印加する電圧は、直流電圧に交流電圧が重畳された電圧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７】
前記第一電圧印加手段が現像剤担持体に印加する電圧の交流成分は、矩形波であることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
現像剤を表面に保持し磁気ブラシを形成して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体から供給されるトナーを潜像担持体と対向する位置へ搬送するトナー搬送部材とを備え、
前記現像剤担持体は、トナー搬送部材に対向して配置され、該現像剤担持体に電圧を印加する第一電圧印加手段を有し、前記トナー搬送部材は、輸送電界を形成するための複数の電極を有するとともに現像剤担持体と潜像担持体とそれぞれに対向して配置され、該トナー搬送部材とトナー搬送部材の電極に電圧を印加する第二電圧印加手段を有し、かつ該トナー搬送部材は円筒又はベルト状であり、トナー搬送方向と同方向へ回転するように構成された現像装置により、潜像担持体上の潜像にトナーを付着させて現像することを特徴とする現像方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の現像方法を用いたことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１１】
電子写真プロセスにおける潜像担持体、帯電手段、クリーニング手段のうちの少なくとも一つと、請求項１〜７の何れかに記載の現像装置を一体に保持したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
請求項１１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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤を搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体から供給されるトナーを搬送するトナー搬送部材とを備えた現像装置に関し、特に、現像剤を表面に保持し磁気ブラシを形成して搬送する現像剤担持体とトナー搬送部材とがそれぞれ有する電圧印加手段により電界を制御してトナーを輸送する現像装置とそれを用いた画像形成装置、現像方法、画像形成方法及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、現像剤担持体上の現像剤を潜像担持体に直接接触させないで、現像剤を潜像担持体上に供給して現像を行う構成の現像装置が知られており、その一例として、トナー搬送装置によってトナーを潜像担持体上に供給するという従来技術がある。
この場合のトナー搬送装置は潜像担持体に対向して配置され、その表面には複数の電極が所定のピッチで配置されている。この電極にはｎ相の交流電圧が印加され、トナーを搬送する進行波電界を発生させるように構成されており、トナーはこの進行波電界によって、潜像担持体表面まで搬送される。
【０００３】
例えば、トナー搬送装置を基底部材と直線電極配列と交流多相電源から構成し、進行静電波パターンによって帯電したトナーを像形成表面へ供給する手法が提案されている。このトナー搬送装置は回転可能なブラシを備えており、トナー供給源から基底部材へトナーを供給するように構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、予備荷電手段によって予備荷電した現像剤を搬送電界発生手段を備えた現像剤担持送体に供給し、供給された現像剤を現像剤担持送体により搬送する手法が提案されている。
この場合の予備荷電手段の一つとして、予備荷電ローラと現像剤担持送体の間で現像剤を摩擦する方法を用いて荷電している。もう一つの予備荷電手段としては、現像剤としてトナーとキャリアを用い、攪拌羽根によって摩擦接触させて荷電を行う方法を用いている。この場合、マグネットローラが内装されたスリーブローラを用いて現像剤をスリーブローラの表面に保持し、磁気ブラシの状態で現像剤担持送体に供給するように構成している（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
上記２つの従来技術において、トナー搬送装置にトナーを供給する手段として磁気ブラシローラを用いている。すなわち、磁気ブラシローラをトナー搬送装置と対向させ、磁気ブラシローラからトナーを供給し、供給されたトナーはトナー搬送装置によって潜像担持体上と対向する位置まで搬送される。トナー搬送装置に供給されたトナーは搬送電界によって比較的容易に潜像担持体まで搬送され、潜像担持体上に現像される。
従って、潜像担持体の現像領域に供給されるトナー量に応じて、現像速度が決まり、高速化を可能とするためには、如何に潜像担持体まで十分なトナー量を供給するかに依存することになる。
【０００６】
従来、潜像坦持体に供給されるトナー量は磁気ブラシからトナー搬送装置に供給されるトナー量により決定されており、搬送装置電極の電圧、現像バイアスの最適化により供給量を確保してきた。
しかし、上記技術では従来から使用されている磁気ブラシローラを適用しただけであって、搬送電界を適用する特有の構成や作用に伴うトナー供給の適正条件については考慮されていないため、トナー輸送部材に対する安定したトナー供給や潜像坦持体側への安定したトナー搬送を行うことができないという課題がある。そして、供給量は画像形成装置の高速化に伴い不足しがちであり、更に磁気ブラシ接触部前後にトナーが堆積し経時的に不安定となる問題が生じる。
【０００７】
一方、本出願人は、静電気力による粉体の水平方向の移動（搬送）と垂直方向の移動（ホッピング）を含む現象を利用し、静電搬送部材の表面を、移相電界によって粉体が進行方向の成分を持って飛び跳ねる現象を利用した現像方式を用いる装置を提案している。
すなわち、この現像装置は、潜像担持体に対向して配置され、粉体を移動させる進行波電界を発生するための複数の電極を有する搬送部材を備え、搬送部材の電極には、粉体が潜像の画像部に対しては潜像担持体側に向かい、非画像部に対しては粉体が潜像担持体と反対側に向かう方向の電界を形成するｎ相の電位が印加されるものであり、搬送部材に対する現像剤の供給は帯電したトナーを平板上の搬送部材に直接供給するように構成している（例えば、特許文献３参照。）。
【０００８】
上記によれば、移相電界によってトナーを搬送させる搬送部材に対してトナーを安定供給することができる。しかし、画像形成装置の高速化に伴うトナー量の増大に対して必ずしも供給が十分とはいえず、更に搬送量の向上が望まれる。
【０００９】
【特許文献１】特開昭６０−２５７４６１号公報
【特許文献２】特開平３−２１９６７号公報
【特許文献３】特開２００４−１９８６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、トナー搬送装置にトナーを供給する手段として現像剤担持体（磁気ブラシローラ）を用いた現像装置において、トナーの飛散や画像の地汚れがなく、画像形成装置の高速化に伴うトナー供給量の確保及び経時安定供給を達成する現像装置を提供することを目的とするとともに、この現像装置を用いた画像形成装置、現像方法、画像形成方法及びプロセスカートリッジ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】
【００１１】
すなわち、本発明は、現像剤を表面に保持し磁気ブラシを形成して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体から供給されるトナーを潜像担持体と対向する位置へ搬送するトナー搬送部材とを備えた現像装置において、
前記現像剤担持体は、トナー搬送部材に対向して配置され、該現像剤担持体に電圧を印加する第一電圧印加手段を有し、
前記トナー搬送部材は、輸送電界を形成するための複数の電極を有するとともに現像剤担持体と潜像担持体とそれぞれに対向して配置され、該トナー搬送部材とトナー搬送部材の電極に電圧を印加する第二電圧印加手段を有し、かつ該トナー搬送部材は円筒又はベルト状であり、トナー搬送方向と同方向へ回転するように構成されたことを特徴とする現像装置である。
【００１２】
上記構成とした現像装置により、トナーの飛散や地汚れなどもなく高品質現像が成され、しかもトナー搬送部材をトナー搬送方向と同方向に回転することにより、画像形成装置の高速化に伴うトナー供給量が不足することなく確保され、経時においても安定してトナーが供給される。
【００１３】
また、本発明は、上記現像装置において、前記現像剤が、磁性キャリアと非磁性のトナーから成る二成分現像剤であることを特徴とする。
【００１４】
二成分現像剤は一成分現像剤と比較してトナー帯電安定性が良好であり、二成分現像剤を用いることによって現像剤担持体表面上に磁気ブラシが好適に形成され、トナーを良好にホッピングして搬送することができる。また、トナー回収も良好に行える。
【００１５】
また、本発明は、上記何れかの現像装置において、前記現像剤担持体とトナー搬送部材が対向する位置において、現像剤担持体表面に保持された現像剤により形成された磁気ブラシが、トナー搬送部材と接触することを特徴とする。
【００１６】
回転するトナー搬送部材と磁気ブラシが変化し続ける位置で接触することにより、回収トナーは効率よくキャリアに静電吸着し、スキャベンジされて現像剤攪拌部に回収されるため、トナーの滞留を防止することができる。
【００１７】
また、本発明は、上記何れかの現像装置において、前記現像剤担持体とトナー搬送部材が対向する位置において、トナー搬送部材の回転方向と同一とされたトナー搬送部材によるトナーの搬送方向と、現像剤担持体による現像剤の供給方向とが逆であることを特徴とする。
【００１８】
トナーの搬送方向と現像剤の供給方向とを逆にすることによって、例えば、二成分現像剤のキャリアから解離したトナーを再びキャリアや現像剤担持体に捕獲されることなく、効率良く搬送電界に乗せて搬送することができる。
【００１９】
また、本発明は、上記何れかの現像装置において、前記第一電圧印加手段が現像剤担持体に印加する電圧は、現像剤担持体とトナー搬送部材間の電位差と距離の比で決定される電界の大きさが、前記第二電圧印加手段がトナー搬送部材に印加する電圧とトナー搬送部材の電極間距離との比で決定される電界の大きさよりも小さくなるような電圧であることを特徴とする。
【００２０】
第一電圧印加手段の印加電圧及び、第二電圧印加手段の印加電圧により発生する電界を制御することによって、低電圧で現像剤担持体からトナー搬送部材に移動してきたトナーを搬送電界によって搬送することができ、トナー供給部でのトナー付着を抑制することができる。
【００２１】
また、本発明は、上記現像装置において、前記第一電圧印加手段が現像剤担持体に印加する電圧は、直流電圧に交流電圧が重畳された電圧であることを特徴とする。
【００２２】
上記交流電圧によって生じる電界によってトナーは現像剤担持体からトナー搬送部材へ移動しやすくなり、トナーの供給量が増加する。また、トナー搬送部材表面へのトナー付着が抑制できる。
【００２３】
また、本発明は、上記現像装置において、前記第一電圧印加手段が現像剤担持体に印加する電圧の交流成分は、矩形波であることを特徴とする。
【００２４】
第一電圧印加手段の印加電圧の交流成分を矩形波とすることで、現像剤担持体とトナー搬送部材との間に急激な電界の変化が生じ、トナーは現像剤担持体からトナー搬送部材へ移動しトナーの供給量を大きくすることができる。
【００２５】
更に、本発明は、上記何れかに記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置に係るものである。
【００２６】
上記構成の画像形成装置によれば、上記何れかに記載の現像装置を備えているので、トナーの飛散や地汚れなどもなく、高速化に伴うトナー供給量の確保及び経時における安定供給が達成され、画像品質を向上することができ、更に、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
【００２７】
また、本発明は、現像剤を表面に保持し磁気ブラシを形成して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体から供給されるトナーを潜像担持体と対向する位置へ搬送するトナー搬送部材とを備え、
前記現像剤担持体は、トナー搬送部材に対向して配置され、該現像剤担持体に電圧を印加する第一電圧印加手段を有し、前記トナー搬送部材は、輸送電界を形成するための複数の電極を有するとともに現像剤担持体と潜像担持体とそれぞれに対向して配置され、該トナー搬送部材とトナー搬送部材の電極に電圧を印加する第二電圧印加手段を有し、かつ該トナー搬送部材は円筒又はベルト状であり、トナー搬送方向と同方向へ回転するように構成された現像装置により、潜像担持体上の潜像にトナーを付着させて現像することを特徴とする現像方法に係るものである。
【００２８】
上記現像方法によれば、トナー搬送方向と同一方向にトナー搬送部材を回転させることにより高速化に伴うトナー供給を安定して行うことができるとともに、トナーを効率良く回収することができる。また、現像領域通過後の領域でトナーを引き戻すのでトナーの飛散を低減することができ、現像品質が向上する。
【００２９】
更に、本発明は、上記記載の現像方法を用いたことを特徴とする画像形成方法に係るものである。
【００３０】
上記画像形成方法によれば、低電圧駆動が可能であり、高い現像効率で高品質現像を行うことができるとともに、トナーの飛散をより一層確実に抑制することができ、高速においても高画質画像を形成することができる。
【００３１】
そして、本発明は、電子写真プロセスにおける潜像担持体、帯電手段、クリーニング手段のうちの少なくとも一つと、上記何れかに記載の現像装置を一体に保持したことを特徴とするプロセスカートリッジに係るものである。
【００３２】
上記構成のプロセスカートリッジによれば、低電圧駆動が可能であり、高い現像効率で高品質現像を行うことができる。また、装置の小型化、メンテナンス性の向上を図ることができ、他の装置との一体交換を容易に行うことができる。
【００３３】
更に、本発明は、上記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に係るものである。
【００３４】
上記プロセスカートリッジを備えた画像形成装置によれば、トナーの飛散や地汚れなどもなく、高速化に伴うトナー供給量の確保及び経時における安定供給が達成され、画像品質を向上することができる。更に、メンテナンス性が良好で、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
また上記プロセスカートリッジを複数備えた画像形成装置とすることにより、さらに、高速によるフルカラー画像形成が可能となる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係る現像装置によれば、画像形成装置の高速化に伴うトナー供給量を確保し、経時においてもトナーの供給を安定して行うことができる現像品質の高い現像装置が提供される。また、電界制御により、低電圧で現像することができるため、潜像担持体の耐久性が向上するとともに、環境問題を回避することができる。
本発明に係る画像形成装置によれば、高速画像形成においても画像品質を向上することができ、装置の小型化、低コスト化が図れる。
本発明に係る現像方法によれば、高速化に伴うトナー供給を安定して行うことができるとともに、高い現像効率で高品質現像を行うことができる。
本発明に係る画像形成方法によれば、低電圧駆動、トナーの飛散抑制などによる高品質現像により、高速においても高画質画像を形成することができる。
本発明に係るプロセスカートリッジによれば、メンテナンス性の向上、装置の小型化を図ることができる。
本発明に係るプロセスカートリッジを備えた画像形成装置によれば、高速画像形成において画像品質を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
前述のように本発明における現像装置は、現像剤を表面に保持し磁気ブラシを形成して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体から供給されるトナーを潜像担持体と対向する位置へ搬送するトナー搬送部材とを備えた現像装置において、
前記現像剤担持体は、トナー搬送部材に対向して配置され、該現像剤担持体に電圧を印加する第一電圧印加手段を有し、前記トナー搬送部材は、輸送電界を形成するための複数の電極を有するとともに現像剤担持体と潜像担持体とそれぞれに対向して配置され、該トナー搬送部材とトナー搬送部材の電極に電圧を印加する第二電圧印加手段を有し、かつ該トナー搬送部材は円筒又はベルト状であり、トナー搬送方向と同方向へ回転するように構成されたことを特徴とする。
【００３７】
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。
先ず、本発明に係る現像装置の第１実施形態について図１（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。なお、図１は同現像装置の概略構成図である。
【００３８】
以下の説明において、現像剤担持体からトナー搬送部材に電界から静電気力を受けトナーが移動することを「移動」や「供給」と表現しており、そのトナーの量を「供給量」と表現している。トナー搬送部材に供給された（移動した）トナーが搬送電界によってトナー搬送部材表面を移動することを「搬送」と表現しており、搬送されるトナーの量を「搬送量」と表現している。当然、供給量が低下すると搬送量も低下する。また、トナー搬送部材に供給されるが搬送されず、トナーがトナー搬送部材の表面に付着している場合も搬送量は低下する。なお、単に「輸送」を表現するために、「搬送」と表現することもある。
【００３９】
図１（ａ）の現像剤収容部２４は２室に分けられており、現像装置内の両端部の現像剤通路（図示せず）によってつながっている。現像剤収容部２４には二成分現像剤（キャリア＋トナー）が収容されており、各室にある攪拌搬送スクリュ２５Ａ、２５Ｂによって攪拌されながら現像剤収容部内を搬送されている。現像装置にはトナー補給口２６が配置されており、トナー収容部（図示せず）からトナー補給口を通って、現像剤収容部２４に補給される。
【００４０】
現像剤収容部２４には現像剤の透磁率を検知するトナー濃度センサ（図示せず）が設置されており、現像剤の濃度を検知している。現像剤収容部のトナー濃度が減少すると、トナー補給口から現像剤収容部にトナーが補給される。
【００４１】
攪拌搬送スクリュ２５Ａと対向する位置には、現像剤担持体２０が配置されている。現像剤担持体２０の内部には固定された磁石が配置されおり、現像剤担持体の回転と磁力によって、現像剤収容部内の現像剤は現像剤担持体表面に汲み上げられる。現像剤の汲み上げ位置より現像剤担持体の回転方向上流において、現像剤担持体と対向する位置に現像剤層規制部材２７が設けられている。
【００４２】
汲み上げ位置で汲み上げられた現像剤は現像剤層規制部材部材２７によって一定量の現像剤層厚に規制される。現像剤層規制部材２７を通った現像剤は現像剤担持体２０の回転にともなって、トナー搬送部材１と対向する位置まで移動する。なお、現像剤担持体２０表面に汲み上げられ保持された現像剤は磁気ブラシを形成してトナー搬送部材１に供給される。
【００４３】
現像剤担持体２０には、第一電圧印加手段３１によって供給バイアスが印加されている。トナー搬送部材１には、第二電圧印加手段３２によって電極に電圧が印加されている。トナー搬送部材１と対向する位置においては、第一、第二電圧印加手段によってトナー搬送部材１と現像剤担持体２０との間に電界が生じている。その電界からの静電気力を受け、トナーはキャリアから解離し、トナー搬送部材表面に移動する。トナー搬送部材表面に達したトナーは、第二電圧印加手段３２が印加する電圧による搬送電界によって、トナー搬送部材表面上をホッピングしながら搬送される。
【００４４】
ここで、第一電圧印加手段３１が現像剤担持体２０に印加する電圧は、現像剤担持体２０とトナー搬送部材１間の電位差と距離の比で決定される電界の大きさが、前記第二電圧印加手段３２がトナー搬送部材１に印加する電圧とトナー搬送部材の電極間距離との比で決定される電界の大きさよりも小さくなるような電圧であることが好ましい。
【００４５】
第一電圧印加手段３１が印加する電圧によって現像剤担持体２０とトナー搬送部材１との間に発生する電界の大きさが、第二電圧印加手段３２が印加する電圧によってトナー搬送部材１の電極間に発生する搬送電界の大きさよりも大きい場合、搬送電界がトナーに有効に作用せず、現像剤担持体２０からトナー搬送部材１に移動したトナーは搬送されずにその場にとどまってしまい、潜像担持体１０にトナーを供給することができない。
現像剤担持体２０とトナー搬送部材１との間に発生する電界の大きさが第二電圧印加手段３２が印加する電圧によってトナー搬送部材１の電極間に発生する搬送電界の大きさよりも小さくなるような電圧を第一電圧印加手段３１が印加することによって、現像剤担持体２３からトナー搬送部材１に移動してきたトナーを搬送電界によって搬送することができ、トナー供給部でのトナー付着を抑制することができる。
【００４６】
更に、第一電圧印加手段３１が現像剤担持体２０に印加する電圧は、直流電圧に交流電圧が重畳された電圧であることが好ましい。
第一電圧印加手段３１が印加する電圧を、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧とすると、この交流電圧によって生じる電界によってトナーは振動する。その振動によって、トナーはキャリアから解離しやすくなり、トナーは現像剤担持体２０からトナー搬送部材１へ移動しやすくなってトナーの供給量は増加する。また、トナー搬送部材１の表面に一時的に付着したトナーも電界が変動することによる静電気的な付着力が弱くなるので、トナー搬送部材表面へのトナー付着が抑制できる。
【００４７】
また、第一電圧印加手段３１が現像剤担持体２０に印加する電圧の交流成分は、矩形波であることが好ましい。
第一電圧印加手段３１が現像剤担持体２０に印加する電圧の交流成分を矩形波とすることで、現像剤担持体２０とトナー搬送部材１との間の電界の大きさを急激に変化させることができる。その急激な電界の変化によってトナーは現像剤担持体２０からトナー搬送部材１へ移動する。従って、交流成分に矩形波を用いることにより、トナーの供給量を大きくすることができる。
【００４８】
この現像装置のトナー搬送部材１と潜像坦持体（感光体ドラム）１０が対向する部分を図１（ｂ）に示す。この現像装置は、粉体であるトナーＴを搬送、ホッピング、回収するための電界を発生するための複数の電極１０２を有するトナー搬送部材１を備え、このトナー搬送部材１の各電極１０２に対しては、第二電圧印加手段３２に配備された駆動回路２から所要の電界を発生させるためのｎ相（ここでは３相とする。）の異なる駆動波形Ｖａ１〜Ｖｃ１及びＶａ２〜Ｖｃ２が印加される。
【００４９】
ここでは、トナー搬送部材１は、駆動波形Ｖａ１〜Ｖｃ１及びＶａ２〜Ｖｃ２を与える電極１０２の範囲及び潜像担持体である感光体ドラム１０との関係において、トナーＴを感光体ドラム１０近傍まで移送する搬送領域１１、感光体ドラム１の潜像にトナーＴを付着させてトナー像を形成するための現像領域１２、トナーＴを搬送基材１側に回収するための現像領域通過後の領域（これを、以下「回収領域」という。）１３とに分けられる。
【００５０】
そして、この現像装置は、トナー搬送部材１の搬送領域１１ではトナーＴを感光体ドラム１０の近傍まで移送し、現像領域１２では感光体ドラム１０上の潜像の画像部に対してはトナーＴが感光体ドラム１０側に向かい、非画像部に対してはトナーＴが感光体ドラム１０と反対側（搬送基材側）に向かう方向の電界を形成して、トナーＴを潜像に付着させて現像を行うための電界を発生し、回収領域１３ではトナーＴが潜像の画像部及び非画像部のいずれに対しても感光体ドラム１０と反対側（搬送基材側）に向かう方向の電界を形成する。
【００５１】
これにより、現像領域１２では潜像担持体（感光体ドラム）１０上の潜像にトナーが付着して可視像化され、現像に寄与しなかったトナーは感光体ドラム１０の回転方向（移動方向）下流側の回収領域１３で搬送基材１側に回収されるので、飛散トナーの発生が防止される。なお、回収領域１３は現像領域１２よりも潜像担持体１０の移動方向下流側とすることで、確実に浮遊トナーの回収を行うことができる。
【００５２】
前述のように本発明のトナー搬送部材１は、円筒又はベルト状であり、トナー搬送方向と同方向へ回転するように構成されたことを特徴としている。
従来の固定された構造のトナー搬送部材の場合には、潜像坦持体１０に供給されるトナー量は磁気ブラシからトナー搬送装置に供給されるトナー量により決定されていた。本発明のトナー搬送部材１をトナー搬送方向と同方向に回転することにより、単位時間当たりの潜像坦持体上へのトナー供給量を増加させることが可能となり、それに伴い高速化が可能となった。また、トナー搬送部材が回転し磁気ブラシとの接触位置が変化するため、トナー回収が効率よく行われ、トナーの滞留を防止することができる。
【００５３】
また、本発明では、現像剤担持体表面に現像剤を保持し磁気ブラシを形成して搬送可能な現像剤であれば何れも使用可能であるが、特に、磁性キャリアと非磁性のトナーから成る二成分現像剤を用いることが好ましい。二成分現像剤は一成分現像剤と比較してトナー帯電安定性が良好であり、二成分現像剤を用いることによって現像剤担持体表面上に磁気ブラシが好適に形成され、トナーを良好にホッピングして搬送することができる。すなわち、トナーをホッピングして搬送させるためにはトナー帯電安定性は最重要因子である。また、後述するトナー回収に対しても重要な役割を果たす。
【００５４】
本発明では現像剤担持体とトナー搬送部材が対向する位置において、現像剤担持体表面に保持された現像剤により形成された磁気ブラシが、トナー搬送部材と接触することを特徴としている。
従来の搬送部材を固定した現像装置では磁気ブラシとの接触部に回収領域から搬送されてきたトナーの回収機構が必要とされていた。また、トナーの回収と供給を両立させる機構を磁気ブラシに持たせる試みもされていたが、磁気ブラシとの接触部近傍に回収領域から搬送されてきたトナーが堆積し、その滞留トナーが現像領域に達し経時的に本プロセスが破綻するなどの問題があった。
【００５５】
本発明の構成のようにトナー搬送部材が回転し磁気ブラシとの接触位置が変化し続けることにより回収トナーは効率よくキャリアに静電吸着しスキャベンジされ現像剤攪拌部に回収され、別途回収機構を設けることなく滞留トナーを防止することが可能となる。
【００５６】
その際、現像剤中のキャリアのトナー被覆率は３０〜７０％が好ましい。７０％以上では回収能力が不足する傾向があるためであり、３０％以下ではトナー搬送部材供給領域に供給されるトナー量が低下するからである。
【００５７】
また、本発明では、現像剤担持体２０とトナー搬送部材１が対向する位置において、トナー搬送部材１によるトナーの搬送方向（トナー搬送部材の回転方向と同一）と、現像剤担持体２０による現像剤の供給方向とが逆になるようにしている。
トナーの搬送方向と現像剤の供給方向とを逆にすることによって、キャリア（二成分現像剤）から解離したトナーを再びキャリアや現像剤担持体２０に捕獲されることなく、搬送電界に乗せて搬送することができるからである。
【００５８】
そこで、まず、図１に示す現像装置におけるトナー搬送部材１の構成について図２ないし図６を参照して詳細に説明する。なお、図２は、図１のトナー搬送部材（円筒又はベルト状）の構成を説明するための平面展開図、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４は、図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図５は、図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図６は、図２のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【００５９】
このトナー搬送部材１は、ベース基材（支持基材）１０１上に３本の電極（搬送電極）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ（これらを「電極１０２」とも総称する。）を１セットとして、所定の間隔で、トナー移送方向（トナー進行方向、トナー移動方向：図２、図３で矢示方向とする。）に沿ってトナー移送方向と略直交する方向に繰り返し形成配置し、この上に搬送面を形成する絶縁性の搬送面形成部材となり、電極１０２の表面を覆う保護膜となる、無機又は有機の絶縁性材料で形成した表面保護層１０３を積層したものである。なお、ここでは、表面保護層１０３が搬送面を形成しているが、表面保護層１０３上に更に粉体（トナー）との適合性に優れた表面層を別途成膜することもできる。
【００６０】
これらの電極１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの両側には、電極１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとそれぞれ両端部で相互接続した共通電極１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ（これらを「共通電極１０５」とも総称する。）をトナー移送方向に沿って、すなわち、個々の電極と略直交する方向に設けている。この場合、共通電極１０５の幅（この幅は、トナー移送方向と直交する方向の幅）は電極１０２の幅（この幅は、トナー移送方向に沿う方向の幅）よりも広くしている。なお、図２では、共通電極１０５を、搬送領域１１では共通電極１０５ａ１、１０５ｂ１、１０５ｃ１を、現像領域１２では共通電極１０５ａ２、１０５ｂ２、１０５ｃ２、回収領域１３では共通電極１０５ａ３、１０５ｂ３、１０５ｃ３と、区別して表記している。
【００６１】
ここでは、支持基材１０１上に共通電極１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃのパターンを形成した後層間絶縁膜１０７（表面保護層１０３と同じ材料でも異なる材料のいずれでも良い。）を形成し、この層間絶縁膜１０７にコンタクトホール１０８を形成した後、電極１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃを形成することによって、電極１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと共通電極１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃとをそれぞれ相互接続している。
【００６２】
なお、電極１０２ａと共通電極１０５ａを一体形成したパターン上に層間絶縁膜を形成し、この層間絶縁膜上に電極１０２ｂと共通電極１０５ｂを一体形成したパターンを形成し、更に層間絶縁膜を形成して、この層間絶縁膜上に電極１０２ｃと共通電極１０５ｃを一体形成したパターンを形成する、つまり、電極を三層構造とすることもでき、あるいは、一体形成に相互接続とコンタクトホールによる相互接続とを混在させることもできる。
【００６３】
更に、これらの共通電極１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃには図示しないが駆動回路２からの駆動信号（駆動波形）Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃを入力するための駆動信号印加用入力端子を設けている。この駆動信号入力用端子は、支持基板１０１に裏面側に設けてスルーホールを介して共通電極１０５に接続してもよいし、あるいは後述する層間絶縁膜１０７上に設けてもよい。
【００６４】
ここで、支持基材１０１としては、円筒状のガラス基材、樹脂基材或いはセラミックス基剤等の絶縁性材料からなる基剤、或いは、ＳＵＳ、アルミなどの導電性材料からなる基剤にＳｉＯ2等の絶縁膜を成膜したもの、もしくは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ベルトなどを用いることができる。
【００６５】
電極１０２は、支持基板１０１上にＡｌ、Ｎｉ−Ｃｒ等の導電性材料を０．１〜１０μｍの厚さ、好ましくは０．５〜２．０μｍで成膜し、これをフォトリソ技術等を用いて所要の電極形状にパターン化して形成している。これら複数の電極１０２の粉体進行方向における幅Ｌは、移動させる粉体の平均粒径の１倍以上２０倍以下とし、かつ、電極１０２、１２の粉体進行方向の間隔Ｒも移動させる粉体の平均粒径の１倍以上２０倍以下としている。
【００６６】
表面保護層１０３としては、例えばＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＴｉＯ4、ＳｉＯＮ、ＢＮ、ＴｉＮ、Ｔａ2Ｏ5などを厚さ０．５〜１０μｍ、好ましくは厚さ０．５〜３μｍで成膜して形成している。また、無機ナイトライド化合物、例えば、ＳｉＮ、Ｂｎ、Ｗなどを用いることができる。特に、表面水酸基が増えると帯電トナーの帯電量が搬送途中で下がる傾向にあるので、表面水酸基（ＳｉＯＨ、シラトール基）が少ない無機ナイトライド化合物が好ましい。
【００６７】
次に、このように構成したトナー搬送部材１におけるトナーの静電搬送の原理について説明する。
トナー搬送部材１の複数の電極１０２に対してｎ相の駆動波形を印加することにより、複数の電極１０２によって移相電界（進行波電界）が発生し、トナー搬送部材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ホッピングと搬送を含んで移動する。
【００６８】
例えば、トナー搬送部材１の複数の電極１０２に対して図７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３相のパルス状駆動波形（駆動信号）Ｖａ（Ａ相）、Ｖｂ（Ｂ相）、Ｖｃ（Ｃ相）をタイミングをずらして印加する。
【００６９】
このとき、図８に示すように、トナー搬送部材１上に負帯電トナーＴがあり、トナー搬送部材１の連続した複数の電極１０２に同図に（１）で示すようにそれぞれ「Ｇ」、「Ｇ」、「＋」、「Ｇ」、「Ｇ」が印加されたとすると、負帯電トナーＴは「＋」の電極１０２上に位置する。
【００７０】
次のタイミングで複数の電極１０２には（２）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には同図で左側の「Ｇ」の電極１０２との間で反発力が、右側の「＋」の電極１０２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１０２側に移動する。更に、次のタイミングで複数の電極１０２には（３）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１０２側に移動する。
【００７１】
このように複数の電極１０２に電圧の変化する複相の駆動波形を印加することで、トナー搬送部材１上には進行波電界が発生し、この進行波電界の進行方向に負帯電トナーＴは搬送及びホッピングを行いながら移動する。なお、正帯電トナーの場合には駆動波形の変化パターンを逆にすることで同様に同方向に移動する。
【００７２】
これを図９を参照して具体的に説明すると、同図（ａ）に示すように、トナー搬送部材１の電極Ａ〜Ｆがいずれも０Ｖ（Ｇ）でトナー搬送部材１上に負帯電トナーＴが載っている状態から、同図（ｂ）に示すように電極Ａ、Ｄに「＋」が印加されると、負帯電トナーＴは電極Ａ及び電極Ｄに吸引されて電極Ａ、Ｄ上に移る。次のタイミングで、同図（ｃ）に示すように、電極Ａ、Ｄがいずれも「０」になり、電極Ｂ、Ｅに「＋」が印加されると、電極Ａ、Ｄ上のトナーＴは反発力を受けるとともに、電極Ｂ、Ｅの吸引力を受けることになって、負帯電トナーＴは電極Ｂ及び電極Ｅに移送される。更に、次のタイミングで、同図（ｄ）に示すように、電極Ｂ、Ｅがいずれも「０」になり、電極Ｃ、Ｆに「＋」が印加されると、電極Ｂ、Ｅ上のトナーＴは反発力を受けるとともに、電極Ｃ、Ｆの吸引力を受けることになって、負帯電トナーＴは電極Ｃ及び電極Ｆに移送される。このように進行波電界によって負帯電トナーは順次図において右方向に移送されることになる。
【００７３】
次に、駆動回路２の全体構成について図１０を参照して説明する。  この駆動回路２は、パルス信号を生成出力するパスル信号発生回路２１と、このパルス信号発生回路２１からのパルス信号を入力して駆動波形Ｖａ１、Ｖｂ１、Ｖｃ１を生成出力する波形増幅器２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、パルス信号発生回路２１からのパルス信号を入力して駆動波形Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖｃ２を生成出力する波形増幅器２３ａ、２３ｂ、２３ｃとを有する。
【００７４】
パルス信号発生回路２１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２２ａ〜２２ｃ、２３ａ〜２３ｃ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１００Ｖのスイッチングを行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。
【００７５】
波形増幅器２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、図１に示した搬送領域１１の各電極１０２及び回収領域１３の各電極１０２に対して、例えば図１１に示すように、各相の＋１００Ｖの印加時間ｔａを繰り返し周期ｔｆの１／３である約３３％に設定した（これを「搬送電圧パターン」又は「回収搬送電圧パターン」という。）３相の駆動波形（駆動パルス）Ｖａ１、Ｖｂ１、Ｖｃ１を印加する。
【００７６】
波形増幅器２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、現像領域１１の各電極１０２に対して、例えば図１２又は図１３に示すように、各相の＋１００Ｖ又は０Ｖ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（これを「ホッピング電圧パターン」という。）３相の駆動波形（駆動パルス）Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖｃ２を印加する。
【００７７】
そこで、トナー搬送部材１を用いたＥＨ現像の原理について説明する。ＥＨ（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ＆Ｈｏｐｐｉｎｇ）現像はトナーの静電搬送を利用するものであるが、従来の静電搬送を用いた現像装置のように、静電搬送に伴なって自然発生的に生じるトナーのスモーク化、クラウド化を利用して現像するのではなく、トナーを積極的に潜像担持体に向かって打ち上げて現像するものである。以下、ＥＨ現像について詳しく説明する。
【００７８】
ＥＨ現像ではトナーをホッピングさせることによって潜像担持体の静電潜像を一成分現像方式で現像を行うことができる。すなわち、現像領域で、トナーが潜像の画像部に対しては潜像担持体側に向かい、非画像部に対してはトナーが潜像担持体と反対側に向かう方向の電界を形成する手段を備えることによって現像を行うことができる。
【００７９】
例えば、前述した図１３に示すホッピング電圧パターンの駆動波形のように、０〜−１００Ｖで遷移するパルス状電圧波形である場合、潜像担持体上の非画像部電位が−１００Ｖより低いときには、画像部に対してはトナーが潜像担持体側に向かい、非画像部に対してはトナーが潜像担持体と反対側に向かうことになる。この場合、潜像の非画像部の電位を−１５０Ｖや後述する−１７０Ｖとした場合に、トナーが潜像担持体側に向かうことが確認された。
【００８０】
また、ホッピング電圧パターンの駆動波形が２０Ｖ〜−８０Ｖで遷移するパルス状電圧波形である場合、画像部の電位を約０Ｖ、非画像部の電位が−１１０Ｖのときにも、パルス状駆動波形のローレベルの電位が潜像の画像部電位と非画像部電位との間にあるので、同様に、画像部に対してはトナーが潜像担持体側に向かい、非画像部に対してはトナーが潜像担持体と反対側に向かうことになる。
要するに、パルス状駆動波形のローレベルの電位を潜像の画像部の電位と非画像部の電位との間の電位に設定することで、非画像部へのトナーの付着を防止し、高品質の現像を行うことができる。
【００８１】
このように、ＥＨ現像においては、トナーがホッピングしていることにより潜像の画像部に対してトナーが吸引付着し、非画像部ではトナーが反発されて付着されないので、トナーによる潜像の現像を行うことができ、このとき、既にホッピングしているトナーはトナー搬送部材１との間で吸着力が生じないため、容易に潜像担持体側に移送することができ、高い画像品質が得られる現像を低電圧で行うことができるようになる。
【００８２】
すなわち、従来の所謂ジャンピング現像方式にあっては、現像ローラから帯電トナーを剥離させて感光体に移送させるには、トナーの現像ローラに対する付着力以上の印加電圧が必要であり、ＤＣ６００〜９００Ｖのバイアス電圧をかけなければならない。これに対して、本発明によれば、トナーの付着力は通常５０〜２００ｎＮであるが、トナー搬送部材１上でホッピングしているためにトナー搬送部材１に対する付着力が略零になるので、トナーをトナー搬送部材１から剥離する力が不要になり、低電圧で十分にトナーを潜像担持体側に移送することが可能になるのである。
【００８３】
しかも、電極１０２、１０２間に印加する電圧が｜１５０〜１００｜Ｖ以下の低電圧であっても発生する電界が非常に大きい値となり、電極１０２表面に付着しているトナーを容易に剥離し、飛翔、ホッピングさせることが可能になる。また、ＯＰＣ等の感光体を帯電する時に発生するオゾン、ＮＯxが非常に少なく、又は皆無にすることができて、環境問題の回避や、感光体の耐久性向上に非常に有利となる。
【００８４】
従って、従来方式の現像ローラ表面、またはキャリア表面に付着しているトナーを剥離するために現像ローラと感光体の間に印加していた５００Ｖ〜数ＫＶの高電圧バイアスを必要とすることがなく、感光体の帯電電位を非常に低い値として、潜像を形成して現像することが可能になる。
【００８５】
例えば、図１において潜像担持体１０としてＯＰＣ感光体を使用し、その表面のＣＴＬ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｌａｙｅｒ）の厚さが１５μｍ、その比誘電率εが３、帯電したトナーの電荷密度が（−３Ｅ−４）Ｃ／ｍ2の場合、ＯＰＣ表面電位は約−１７０Ｖとなるが、この場合、トナー搬送部材１の電極への印加電圧として、０〜−１００Ｖ、デューティー５０％のパルス状駆動電圧を印加すると、平均で−５０Ｖとなり、トナーが負帯電であればトナー搬送部材１の電極とＯＰＣ感光体との間の電界は前述した関係になる。
【００８６】
このとき、トナー搬送部材１とＯＰＣ感光体とのギャップ（間隔）が０．２〜０．３ｍｍであれば十分に現像が可能となる。トナーのＱ／Ｍ、トナー搬送部材１の電極への印加電圧、印刷速度すなわち潜像担持体（感光体）の回転速度によっても異なるが、負帯電トナーの場合、少なくとも感光体を帯電する電位は−３００Ｖ以下、または現像効率を優先した構成の場合は−１００Ｖ以下でも十分に現像を行うことができる。なお、正帯電の場合の帯電電位は＋電位となる。
【００８７】
ところで、上述したＥＨ現像は、トナー搬送部材１上でトナーをホッピングさせることによって、トナー搬送部材１との吸着力を０にすることで現像を行うものであるが、本発明者らの研究によると、単にトナー搬送部材上でトナーをホッピングにさせるだけでは、ホッピングしたトナーが潜像担持体側への進行性を有しているとしても、潜像担持体１０の潜像に付着することの確実性が保証されず、トナー飛散が生じることも確認された。
【００８８】
そこで、本発明者らはＥＨ現像について鋭意研究した結果、ホッピングしたトナーが潜像担持体の潜像の画像部に対して選択的に確実に付着し、かつ、非画像部には付着しない、すなわち地汚れが生じない条件を見出したものである。
【００８９】
すなわち、潜像担持体の潜像の電位（表面電位）とトナー搬送部材に印加する電位（発生させる電界）との関係を所定の関係に設定する、つまり、上述したように、潜像担持体の潜像の画像部に対してはトナーが潜像担持体側に向かい、非画像部に対してはトナーがトナー搬送部材側に向かう電界を発生させる。これにより、潜像の画像部に対してはトナーが確実に付着し、非画像部に向かうトナーはトナー搬送部材側に押し返されるので、トナー搬送部材からホッピングしたトナーが効率的に現像に利用され、飛散を防止でき、低電圧駆動による高品質現像を可能にすることができる。
【００９０】
この場合、トナー搬送部材の電極に印加する電位の平均値（平均値電位）を潜像担持体の潜像の画像部の電位と非画像部の電位との間の電位に設定することで、上述したように、潜像担持体の潜像の画像部に対してはトナーが潜像担持体側に向かい、非画像部に対してはトナーがトナー搬送部材側に向かう電界を発生させることができる。
【００９１】
次に、トナーの搬送及びホッピングを行うためのトナー搬送部材１に設けられる複数の電極１０２の幅（電極幅）Ｌ及び電極間隔Ｒ、並びに表面保護層１０３について説明する。
トナー搬送部材１における電極幅Ｌと電極間隔Ｒはトナーの搬送効率、ホッピング効率に大きく影響する。すなわち、電極と電極の間にあるトナーはほぼ水平方向の電界により、基板表面を隣接する電極まで移動する。これに対して、電極上に乗っているトナーは、少なくとも垂直方向の成分も持った初速が与えられることから、多くは基板面から離れて飛翔する。
【００９２】
特に、電極端面付近にあるトナーは、隣接電極を飛び越えて移動するため、電極幅Ｌが広い場合には、その電極上に乗っているトナーの数が多くなり、移動距離の大きいトナーが増えて搬送効率が上がる。ただし、電極幅Ｌが広すぎると、電極中央付近の電界強度が低下するためにトナーが電極に付着し、搬送効率が低下することになる。そこで、本発明者らは鋭意研究した結果、低電圧で効率よく粉体を搬送、ホッピングするための適正な電極幅があることを見出した。
【００９３】
また、電極間隔Ｒは、距離と印加電圧の関係から電極間の電界強度を決定し、間隔Ｒが狭い程電界強度は当然強く、搬送、ホッピングの初速が得られやすい。しかし、電極から電極へ移動するようなトナーについては、一回の移動距離が短くなり、駆動周波数を高くしないと移動効率が上がらないことになる。これについても、本発明者らは鋭意研究した結果、低電圧で効率よく粉体を搬送、ホッピングするための適正な電極間隔があることを見出した。
【００９４】
更に、電極表面を覆う表面保護層の厚さも電極表面の電界強度に影響を与え、特に垂直方向成分の電気力線への影響が大きく、ホッピングの効率を決定することをも見出した。
【００９５】
そこで、トナー搬送部材の電極幅、電極間隔、表面保護層厚さの関係を適正に設定することによって、電極表面でのトナー吸着問題を解決し、低電圧で効率的な移動を行うことができる。
【００９６】
より詳しく説明すると、まず、電極幅Ｌについては、電極幅Ｌをトナー径（粉体径）の１倍としたときは、最低１個のトナーを乗せて搬送、ホピングするための幅寸法であり、これより狭いとトナーに作用する電界が少なくなり、搬送力、飛翔力が低下して実用上は十分でない。
【００９７】
また、電極幅Ｌが広くなるに従って、特に、電極上面中央付近で、電気力線が進行方向（水平方向）に傾斜し、垂直方向の電界の弱い領域が発生し、ホッピングの発生力が小さくなる。電極幅Ｌがあまり広くなると、極端な場合、トナーの帯電電荷に応じた鏡像力、ファンデルワールス力、水分等による吸着力が勝り、トナーの堆積が発生することがある。
【００９８】
そして、搬送及びホッピングの効率から、電極の上にトナー２０個程度が乗る幅であれば吸着が発生しにくく、１００Ｖ程度の低電圧の駆動波形で効率良く搬送、ホッピングの動作が可能である。それ以上広いと部分的に吸着が発生する領域が生じる。例えば、トナーの平均粒径を５μｍとすると、５〜１００μｍまでの範囲に相当する。
【００９９】
電極幅Ｌのより好ましい範囲は、駆動波形による印加電圧を１００Ｖ以下の低電圧でより効率的に駆動するため、粉体の平均粒径の２倍以上〜１０倍以下である。電極幅Ｌをこの範囲内とすることで、電極表面中央付近の電界強度の低下が１／３以下に抑えられ、ホッピングの効率低下は１０％以下となって、効率の大幅な低下をきたすことがなくなる。これは、例えば、トナーの平均粒径を５μｍとすると、１０〜５０μｍの範囲に相当する。
【０１００】
更に、より好ましくは、電極幅Ｌは、トナーの平均粒径の２倍以上〜６倍以下の範囲である。これは、例えば、トナーの平均粒径を５μｍとすると、１０〜３０μｍに相当する範囲である。この範囲とすることによって非常に効率が良くなることが判明している。
【０１０１】
ここで、図１４に示すように、トナー搬送部材１１（図２〜６の１）上の電極１２（図２〜６の１０２）の幅（電極幅）Ｌを３０μｍ、電極間隔Ｒを３０μｍ、電極１２の厚みを５μｍ、表面保護層１３（図２〜６の１０３）の厚みを０．１μｍとし、隣接する２つの電極１２にそれぞれ＋１００Ｖ、０Ｖを印加し、電極幅Ｌ、電極間隔Ｒに対する搬送電界ＴＥ、ホッピング電界ＨＥの強度を測定した結果を図１５及び図１６に示している。
【０１０２】
なお、各評価データはシミュレーションと実測、および粒子の振る舞いについて高速度ビデオにより実測評価した結果である。図１４では細部を分かり易くするために電極１２は２つを示しているが、実際のシミュレーション、及び実験は前述したように十分な数の電極を有する領域について評価している。また、トナーＴの粒径は８μｍ、電荷量は−２０μＣ／ｇである。
【０１０３】
これらの図１５及び図１６で示す電界の強度は電極表面の代表点の値であり、搬送電界ＴＥの代表点ＴＥａは図１４に示す電極端部５μｍ上方の点、ホッピング電界ＨＥの代表点ＨＥａは図１４に示す電極中央部５μｍ上方の点とし、それぞれＸ方向、Ｙ方向のトナーに作用する一番電界の強い代表点に相当する。
【０１０４】
これらの図１５及び図１６から、トナーの搬送、ホッピングに作用する力を付与できる電界としては（５Ｅ＋５）Ｖ／ｍ以上、吸着の問題がない好ましい電界としては（１Ｅ＋６）Ｖ／ｍ以上、更に十分な力を付与できるより好ましい電界としては（２Ｅ＋６）Ｖ／ｍ以上の範囲であることが分かる。
【０１０５】
電極間隔Ｒについては、間隔が広くなるほど搬送方向の電界強度は低下するため、上記電界強度の範囲に対応する値としても同様で、前述したように、トナーの平均粒径の１倍以上〜２０倍以下、好ましくは２倍以上〜１０倍以下、更により好ましくは２倍以上〜６倍以下である。
【０１０６】
また、図１６からホッピングの効率は電極間隔Ｒが広がると低下するが、トナー平均粒径の２０倍までは実用上のホッピング効率が得られる。トナー平均粒径の２０倍を越えるとやはり多くのトナーの吸着力が無視できなくなり、ホッピングが全く発生しないトナーが発生するため、この点でも電極間隔Ｒはトナーの平均粒径の２０倍以下とする必要がある。
【０１０７】
以上のように、Ｙ方向の電界強度は電極幅Ｌ、電極間隔Ｒで決定され、狭い方が電界強度は高くなる。また、電極端部寄りのＸ方向の電界強度も電極間隔Ｒで決定され、狭い方が電界強度は高くなる。
【０１０８】
このように、電極のトナー進行方向における幅をトナーの平均粒径の１倍以上２０倍以下で、かつ、電極のトナー進行方向の間隔を粉体の平均粒径の１倍以上２０倍以下とすることによって、電極上又は電極間にある帯電したトナーに対し、その鏡像力、ファンデルワールス力、その他、吸着力にうち勝って、トナーを搬送、ホッピングさせるのに十分な静電力を作用させることができ、トナーの滞留が防止されて、低電圧で安定して効率的に搬送及びホッピングをさせることができる。
【０１０９】
本発明者らの研究するところによると、トナーの平均粒径が２〜１０μｍ、Ｑ／ｍが負帯電の場合には−３〜−４０μＣ／ｇ、より好ましくは、−１０〜−３０μＣ／ｇ、正帯電の場合には＋３〜＋４０μＣ／ｇ、より好ましくは、＋１０〜＋３０μＣ／ｇであるときに、特に、上述した電極構成による搬送及びホッピングを効率的に行うことができた。
【０１１０】
次に、表面保護層１０３（図２〜６）について説明する。
表面保護層を設けることにより、電極の汚れ、微粒子等の付着が無く、表面を搬送に好適な条件で維持することができ、高湿度環境での沿面リークの回避でき、Ｑ／ｍの変動が無く、粉体の帯電電荷量を安定に維持することができる。
【０１１１】
ここで、図１４の構成において表面保護層１３の厚さを０．１〜８０μｍの範囲で変化させたときのＸ方向の電界強度を計算値で求めた結果を図１７に示している。
【０１１２】
この表面保護層１０３、１３の誘電率εは空気より高い値であり、通常ε＝２以上である。図１４から分かるように、この表面保護層の膜厚（電極表面からの厚さ）が厚すぎると、表面のトナーに作用する電界強度が低下する。そこで、搬送効率、耐温湿度環境等を考慮すると、搬送動作に対して効率低下を問題にしないで実用可能な表面保護層厚さは、３０％効率が低下する１０μｍ以下、より好ましくは効率低下が数％に押さえられる５μｍ以下である。
【０１１３】
また、電極表面のホッピングに作用する電界強度の例を図１８及び図１９に示している。図１８は表面保護層の厚みを５μｍとした例、図１９は表面保護層の厚みを３０μｍとした例であり、いずれも電極幅３０μｍ、電極間隔３０μｍで印加電圧０Ｖ、１００Ｖとしている。
【０１１４】
これらの各図から分かるように、表面保護層の厚さが厚くなると空気より誘電率が高い保護層から隣接する電極方向へ向かう電界が増加するため、表面の垂直方向成分が減少するとともに、保護層の厚み分、表面のトナーに作用する電界強度が低下する。
【０１１５】
すなわち、ホッピングに作用する垂直方向成分の電気力線は保護層厚さに大きく依存する。１００Ｖ程度の低電圧で効率的にホッピングに作用する力を付与できる電界は、吸着の問題がない好ましい電界として（１Ｅ＋６）Ｖ／ｍ以上、更に十分な力を付与できるより好ましい電界としては（２Ｅ＋６）Ｖ／ｍ以上の範囲であり、そのための保護層厚さとしては１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下である。
なお、表面保護層の材料としては、比抵抗は１０Ｅ６Ωｃｍ以上、誘電率εが２以上の材料を用いることが好ましい。
【０１１６】
このように、電極表面を覆う表面保護層を設け、この表面保護層の厚さを１０μｍ以下とすることで、特にトナーに対して垂直方向成分の電界をより強く作用させることができ、ホッピングの効率を上げることができる。
【０１１７】
また、潜像担持体の帯電電位との関係については、トナーが負帯電トナーの場合、潜像担持体の表面の帯電電位を−３００Ｖ以下、正帯電トナーの場合、潜像担持体の表面の帯電電位を＋３００Ｖ以下にする。すなわち、潜像担持体の表面の帯電電位は｜３００｜Ｖ以下とする。
【０１１８】
これによって、前述したように、電極をファインピッチ化した場合に、電極１０２、１０２間に印加する電圧が１５０〜１００Ｖ以下の低電圧であっても発生する電界が非常に大きい値となり、電極１０２表面に付着しているトナーを容易に剥離し、飛翔、ホッピングさせることが可能になる。また、ＯＰＣ等の感光体を帯電する時に発生するオゾン、ＮＯxが非常に少なく、又は皆無にすることができて、環境問題、感光体の耐久性に非常に有利となる。
【０１１９】
次に、移動させるトナーの帯電極性と表面保護層の最外層の材料の関係について説明する。なお、表面保護層の最外層とは、表面保護層が単一層の場合には当該層を、表面保護層が複数層から形成される場合にはトナーが接触する面を形成する層をいう。
【０１２０】
画像形成装置に用いられるトナーを搬送する場合、トナーの８０％以上を占める樹脂材料としては、溶融温度、カラーにおいては透明性等が考慮され、一般的にはスチレン−アクリル系の共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリオール樹脂等が用いられる。
トナーの帯電特性はこれらの樹脂の影響を受けるが、積極的に帯電量をコントロールする目的で帯電制御剤が加えられる。ブラックトナー（ＢＫ）用の帯電制御剤としては、正帯電の場合は、例えば、ニグロシン系染料、四級アンモニウム塩類、負帯電の場合は、例えば、アゾ系含金属錯体、サリチル酸金属錯体が使用される。また、カラートナー用の帯電制御剤としては、正帯電の場合は、例えば、四級アンモニウム塩類、イミダゾール系錯体類、負帯電の場合は、例えば、サリチル酸金属錯体や塩類、有機ホウ素塩類が使用される。
【０１２１】
一方、これらのトナーは、トナー搬送部材上を移相電界（進行波電界）によって搬送、またはホッピングする動作によって、表面保護層と接触、剥離を繰り返すため、トナーが摩擦帯電の影響を受けることになるが、その帯電量と極性は材料相互の帯電系列によって決まってくる。
【０１２２】
この場合、トナーの帯電量を主に帯電制御剤によって決定される飽和帯電量、または多少低下する程度に維持することで、搬送、ホッピング、感光体現像にとっての効率を向上させることができる。
【０１２３】
そこで、トナーの帯電極性が負の場合は、少なくとも表面保護層の最表面を形成する層の材料として、摩擦帯電系列上でトナーの帯電制御剤として用いられる材料の近傍（搬送、ホッピングの領域が少ない場合）に位置する材料か、または正端側に位置する材料を使用することが好ましい。例えば、帯電制御剤が、サリチル酸金属錯体の場合はこの近傍に位置するポリアミド系が好ましい。例えば、ポリアミド（ナイロン：商品名）６６、ナイロン（商品名）１１等を用いる。
【０１２４】
また、トナーの帯電極性が正の場合は、少なくとも表面保護層の最表面を形成する層の材料として、摩擦帯電系列上でトナーの帯電制御剤として用いられる材料の近傍（搬送、ホッピングの領域が少ない場合）に位置する材料か、または負端側に位置する材料を使用することが好ましい。例えば、帯電制御剤が、四級アンモニウム塩類の場合はこの近傍、またはフッ素等のテフロン（登録商標）系材料を用いる。
【０１２５】
次に、前記電極１０２の厚みについて説明する。
上述したように電極表面を覆う数μｍ厚さの表面保護層を形成した場合、表面保護層の下に電極がある領域とない領域に対応して、トナー搬送部材表面には凹凸が生じることになる。このとき、電極の厚さを３μｍ以下の薄層に形成することによって、保護膜表面の凹凸を問題にすることなくトナー等、５μｍ程度の粉体をスムースに搬送することができる。したがって、電極を３μｍ以下の厚みに形成すれば、トナー搬送部材表面の平坦化処理等を必要しないで、薄層の表面保護層を有するトナー搬送部材を実用化でき、搬送、ホッピングのための電界強度が低下することもなくなり、より効率的な搬送、ホッピングを行うことができる。
【０１２６】
本発明の現像装置を用いて潜像担持体上の潜像にトナーを付着させて現像する方法により、高速化に伴うトナー供給を安定して行うことができ、トナーの飛散を低減することもできるので現像品質が向上する。すなわち、トナー搬送方向と同一方向にトナー搬送部材を回転させるので、高速においてもトナーを十分に供給することが可能である。また、現像領域通過後の領域でトナーを引き戻すので地汚れなどもなく良好な現像が行える。
また、上記現像方法を用いた画像形成方法とすれば、高い現像効率で高品質現像を行うことができ、高速においても高画質画像を形成することができる。すなわち、トナーの飛散をより一層確実に抑制することができ、しかも低電圧駆動により環境問題を回避することができる。
【０１２７】
以下、本発明の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置、プロセスカートリッジ等について説明する。
先ず、本発明に係る現像装置を含む本発明に係る画像形成装置の第１実施形態について図２０を参照して説明する。
この画像形成装置の全体の概略及び動作を説明すると、潜像担持体である感光体ドラム３０１は基体３０２上に少なくとも感光体層３０３を形成してなり、同図で矢示方向に回転駆動される。この感光体ドラム３０１は帯電装置３０５によって一様に帯電され、露光部３０６からの読み取り画像に応じたレーザー光による書き込みにより、感光体ドラム３０１の表面に静電潜像が形成される。
【０１２８】
そして、この感光体ドラム３０１表面の静電潜像は、本発明に係る現像装置３１６によってトナーが付着されて可視像化され、この可視像は、給紙カセット３１７から給紙された転写紙（記録媒体）３１９に転写電源３２１からの電圧が印加される転写コロ３２０によって転写され、この可視像が転写された転写紙３１９は、感光体ドラム３０１の表面より分離されて、定着ユニット３２３のローラ間を通って、可視像が定着され、機外の排紙トレイへと排紙される。
【０１２９】
一方、転写が終了した感光体ドラム３０１の表面に残留しているトナーはクリーニング装置３２５によって除去され、感光体ドラム３０１の表面に残留している電荷は除電ランプ３２６によって消去される。
【０１３０】
現像装置３１６は前述した図１ａの現像装置と同様である。また、トナー搬送部材３４１の構成は、前記トナー搬送部材１と同様であり、トナー搬送部材３４１各電極に駆動波形を与える駆動回路の構成も図示は省略するが、前記現像装置の各実施形態で説明した同様である。
【０１３１】
次に、本発明に画像形成装置の第２実施形態について図２１を参照して説明する。なお、同図は同画像形成装置の全体概略構成図である。
この画像形成装置の全体の概略及び動作を説明すると、潜像担持体である感光体ドラム４０１（例えば、有機感光体：ＯＰＣ）は同図で時計方向に回転駆動される。コンタクトガラス４０２上に原稿を載置し、図示しないプリントスタートスイッチを押すと、原稿照明光源４０３とミラー４０４とを含む走査光学系４０５と、ミラー４０６、４０７を含む走査光学系４０８とが移動して、原稿画像の読み取りが行われる。
【０１３２】
ここで、走査された原稿画像がレンズ４０９の後方に配置した画像読み取り素子４１０で画像信号として読み込まれ、読み込まれた画像信号はデジタル化され画像処理される。そして、この画像処理をした信号でレーザーダイオード（ＬＤ）を駆動し、このレーザーダイオードからのレーザー光をポリゴンミラー４１３で反射した後、ミラー４１４を介して感光体ドラム４０１上に照射する。この感光体ドラム４０１は帯電装置４１５によって一様に帯電されており、レーザー光による書き込みにより、感光体ドラム４０１の表面に静電潜像が形成される。
【０１３３】
そして、この感光体ドラム４０１表面の静電潜像は、本発明に係る現像装置４１６によってトナーが付着されて可視像化され、この可視像（トナー像）は、給紙部４１７Ａ又は４１７Ｂから給紙コロ４１８Ａ又は４１８Ｂで給紙された転写紙（記録媒体）４１９に転写チャージャ４２０のコロナ放電により転写される。この可視像が転写された転写紙４１９は、分離チャージャ４２１により感光体ドラム４０１の表面より分離されて、搬送ベルト４２２によって搬送され、定着ローラ対４２３の圧接部を通って、可視像が定着され、機外の排紙トレイ４２４へと排紙される。
【０１３４】
一方、転写が終了した感光体ドラム４０１の表面に残留しているトナーはクリーニング装置４２５によって除去され、感光体ドラム４０１の表面に残留している電荷は除電ランプ４２６によって消去される。
【０１３５】
現像装置４１６は、図２２に示すように、現像剤を収納する現像剤収容部４３１と、この現像剤収容部４３１内のトナーを攪拌する攪拌搬送スクリュー４３２と、現像剤収容部４３１内の現像剤を磁気ブラシとする現像剤担持体４３３に現像剤供給量を規制する現像剤層規制部材４３４とを備え、現像剤収容部には現像剤の透磁率を検知するトナー濃度センサ（図示せず）が設置されており、現像剤の濃度を検知している。現像剤収容部のトナー濃度が減少すると、から現像剤収容部にトナーが補給されるトナー補給口４３５を備えている。
【０１３６】
また、供給されたトナーを現像のために搬送、ホッポングし、現像に使用されなかったトナーを現像装置に回収する為のトナー搬送部材４４１を備えている。このトナー搬送部材４４１は円筒状でありホッピングによるトナー搬送方向と同方向に回転する。
なお、上記第１実施形態でも述べたとおり、トナー搬送部材４４１の構成は、前記トナー搬送部材１と同様であり、トナー搬送部材４４１の各電極に駆動波形を与える駆動回路の構成も図示は省略するが、前記現像装置の各実施形態で説明した同様である。
【０１３７】
次に、本発明に係るプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の第３実施形態について図２３及び図２４を参照して簡単に説明する。なお、図２３は同画像形成装置の概略構成図、図２４は同画像形成装置を構成するプロセスカートリッジの概略構成図である。
【０１３８】
この画像形成装置５００は、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の４色でフルカラー画像を形成するレーザプリンタの一例であり、各色用の画像信号に応じたレーザビームを出射する４つの光書き込み装置５０１Ｍ、５０１Ｃ、５０１Ｙ、５０１Ｂｋ（略５０１Ｂ）（以下「光書き込み装置５０１」とも総称する。）と、作像用の４つのプロセスカートリッジ５０２Ｍ、５０２Ｃ、５０２Ｙ、５０２Ｂｋ（略５０２Ｂ）と、画像が転写される記録用紙を収納する給紙カセット５０３と、給紙カセット５０３から記録用紙を給紙する給紙ローラ５０４と、記録用紙を所定のタイミングで搬送するレジストローラ５０５と、記録用紙を各プロセスカートリッジの転写部に搬送する転写ベルト５０６と、記録用紙に転写された画像を定着する定着ベルト５０７と加圧ローラ５０８からなる定着装置５０９と、定着後の記録用紙を排紙トレイ５１１に排紙する排紙ローラ５１０等を備えた構成となっている。
【０１３９】
４つのプロセスカートリッジ５０２Ｍ、５０２Ｃ、５０２Ｙ、５０２Ｂの構成は同じ（以下「プロセスカートリッジ５０２」とも総称する。）であり、図２４に示すように、各プロセスカートリッジ５０２は、ケース内に像担持体であるドラム状の感光体５２１と、帯電ローラ５２２と、本発明に係る現像装置５２３と、クリーニングブレード５２４等を一体に備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成している。現像装置５２３を着脱自在であるプロセスカ−トリッジ５０２内に具備させることにより、メンテナンス性の向上、他の装置との一体交換を容易に行うことができるようになる。
【０１４０】
また、現像装置５２３内には、トナー搬送部材１、現像剤担持体５２８、攪拌搬送スクリュー５２９が設けられており、各色のトナーが収納されている。また、プロセスカートリッジ５０２の背面側には、光書き込み装置５０１からのレーザビームが入射される窓口となるスリット５３０が設けられている。
【０１４１】
各光書き込み装置５０１Ｍ、５０１Ｃ、５０１Ｙ、５０１Ｂは、半導体レーザ、コリメートレンズ、ポリゴンミラー等の光偏向器、走査結像用光学系等から構成され、装置外部のパーソナルコンピュータ等のホスト（画像処理装置）から入力される各色用の画像データに応じて変調されたレーザビームを出射し、各プロセスカートリッジ５０２Ｍ、５０２Ｃ、５０２Ｙ、５０２Ｂの感光体５２１上を走査し、静電荷像（静電潜像）を書き込む。
【０１４２】
そして、画像形成が開始されると、各プロセスカートリッジ５０２Ｍ、５０２Ｃ、５０２Ｙ、５０２Ｂの感光体５２１が帯電ローラ５２２で均一に帯電され、各光書き込み装置５０１Ｍ、５０１Ｃ、５０１Ｙ、５０１Ｂから画像データに応じたレーザビームが照射されて各感光体上に各色の静電潜像が形成される。
【０１４３】
この感光体５２１上に形成された静電潜像は、現像装置５２３のトナー搬送部材１によるＥＨ現像により、各色のトナーによって現像され顕像化される。また、現像に供されなかったトナーはトナー搬送部材１で搬送されて現像剤担持体５２８によってトナー収容部５２９に戻される。このように、本発明に係る現像装置によって現像を行うことで、前述したように高品質の画像を形成することができる。
【０１４４】
一方、各プロセスカートリッジ５０２Ｂ、５０２Ｙ、５０２Ｃ、５０２Ｍの各色の画像形成に同期して、供給カセット５０３内の記録用紙が供給ローラ５０４で給紙され、レジストローラ５０５により所定のタイミングで転写ベルト５０６に向けて搬送される。そして、記録用紙は転写ベルト５０６に担持されて４つのプロセスカートリッジ５０２Ｂ、５０２Ｙ、５０２Ｃ、５０２Ｍの感光体５２１に向けて順次搬送され、各感光体上のＢｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍの各色のトナー像が順次重ね合わせて転写される。４色のトナー像が転写された記録用紙は、定着装置５０９に搬送され、４色のトナー像からなるカラー画像が定着されて排紙トレイ５１１に排紙される。
【０１４５】
次に、本発明に係るプロセスカートリッジを含む本発明に係る画像形成装置の第４実施形態について図２５及び図２６を参照して簡単に説明する。なお、図２５は同画像形成装置の概略構成図、図２６は同画像形成装置を構成するプロセスカートリッジの概略構成図である。
【０１４６】
この画像形成装置は、水平に延在する転写ベルト（像担持体）５５１に沿って、各色のプロセスカ−トリッジ５６０Ｙ、５６０Ｍ、５６０Ｃ、５６０Ｂ（以下「プロセスカートリッジ５６０」とも総称する。）を並置したタンデム方式のカラー画像形成装置である。なお、プロセスカ−トリッジ５６０は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で説明したが、この順番に特定されるものではなく、どの順番で並置してもよい。
【０１４７】
プロセスカ−トリッジ５６０は、潜像担持体５６１、帯電手段５６２、本発明に係るトナー搬送部材１を含む現像手段５６３、クリーニング装置５６４等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカ−トリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカ−トリッジを複写機やプリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成している。なお、符号５６５は撹拌搬送スクリュを、符号５６６は現像剤担持体を示す。
【０１４８】
現像手段５６３は、図２６に示すように、基本的な構造は第１の実施形態に示した現像装置と同様であるが供給されたトナーを現像のために搬送、ホッポングし、現像に使用されなかったトナーを現像手段に回収する為のトナー搬送部材がベルト状でありホッピングによるトナー搬送方向と同方向に回転する。
【０１４９】
通常、カラーの画像形成装置は複数の画像形成部を有するため装置が大きくなってしまう。また、現像装置、クリーニングや帯電などの各ユニットが個別で故障したり、寿命による交換時期がきた場合は、装置が複雑でユニットの交換に非常に手間がかかっていた。
【０１５０】
そこで、少なくとも潜像担持体５６１と現像手段５６３の構成要素をプロセスカ−トリッジ５６０として一体に結合して構成することによって、ユーザーによる交換も可能な小型で高耐久のカラー画像形成装置を提供することができる。
【０１５１】
ここで、各色のプロセスカ−トリッジ５６０Ｙ、５６０Ｍ、５６０Ｃ、５６０Ｂで現像された像担持体２６２上の現像トナーは水平に延在する転写電圧が印加された転写ベルト５５１に順次転写される。
【０１５２】
このようにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと画像の形成が行なわれ、転写ベルト５５１上に多重に転写され、転写手段５５２で転写材５５３にまとめて転写される。そして、転写材５５３上の多重トナー像は図示しない定着装置によって定着される。
【０１５３】
上記各実施形態で説明した画像形成装置は、いずれも本発明に係る静電搬送装置を含む現像手段（装置）を備えているので、装置の小型化、低コスト化を図れ、トナ−飛散などもなく、画像品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】本発明に係る現像装置の第１実施形態を説明する概略構成図である。
【図２】図１のトナー搬送部材の構成を説明するための平面展開図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図６】図２のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図７】本発明における搬送基板に与える駆動波形の一例を説明する模式図である。
【図８】本発明におけるトナーの搬送、ホッピングを説明するための概念図である。
【図９】本発明におけるトナーの搬送、ホッピングを具体的に説明するための概念図である。
【図１０】図１の駆動回路の一例を示すブロック図である。
【図１１】駆動回路２により形成される駆動波形（搬送電圧及び回収搬送電圧パターン）の一例を説明する模式図である。
【図１２】駆動回路２により形成される駆動波形（ホッピング電圧パターン）の一例を説明する模式図である。
【図１３】駆動回路２により形成される駆動波形（ホッピング電圧パターン）の他の例を説明する模式図である。
【図１４】本発明におけるトナー搬送部材の電極幅及び電極間隔の適正な条件を説明するための模式図である。
【図１５】図１４において電極幅と０Ｖ電極端の電界（Ｘ方向）の関係を示すグラフである。
【図１６】図１４において電極幅と０Ｖ電極端の電界（Ｙ方向）の関係を示すグラフである。
【図１７】図１４において表面保護層の膜厚と電界強度の関係を示すグラフである。
【図１８】図１４において電極表面のホッピングに作用する電解強度の強さを表面保護層の膜厚（５μｍ）との関係で示した模式図である。
【図１９】図１４において電極表面のホッピングに作用する電解強度の強さを表面保護層の膜厚（３０μｍ）との関係で示した模式図である。
【図２０】本発明に係る画像形成装置の第１実施形態を説明する概略構成図である。
【図２１】本発明に係る画像形成装置の第２実施形態を説明する概略構成図である。
【図２２】図２１の画像形成装置における現像装置を説明するための部分拡大図である。
【図２３】本発明に係る画像形成装置の第３実施形態を説明する概略構成図である。
【図２４】図２３の画像形成装置におけるプロセスカートリッジを説明するための概略構成図である。
【図２５】本発明に係る画像形成装置の第４実施形態を説明する概略構成図である。
【図２６】図２３の画像形成装置におけるプロセスカートリッジを説明するための概略構成図である。
【符号の説明】
【０１５５】
１、３４１、                        ４４１  トナー搬送部材
２  駆動回路
１０、３０１、４０１、５２１、５６１、５６５  潜像担持体（感光体ドラム、感光体）
１１  搬送領域
１２  現像領域
１３  回収領域
２０、４３３、                      ５２８  現像剤担持体
２２ａ〜２２ｃ、２３ａ〜２３ｃ  波形増幅器
２４、４３１  現像剤収容部
２５Ａ、２５Ｂ、４３２、５２９  攪拌搬送スクリュ
２６、４３５  トナー補給口
２７、４３４  現像剤層規制部材部材
３１  第一電圧印加手段
３２  第二電圧印加手段
１０１  支持基板
１０２  電極
３１６、４１６、５２３、５６３  現像装置（現像手段）
【図１】
2007121705.tif 000003
【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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