(57)【要約】【課題】進行波電界を用いるトナー搬送部材を備えた現像装置において、現像行程終了後のトナー搬送部材上へのトナー残留を防止する。【解決手段】現像剤担持体１３ｂの回転により搬送された現像剤を、進行波電界を用いるトナー搬送部材１３ａにより現像領域に搬送して潜像担持体１１上の潜像を現像するとともに、トナー搬送部材１３ａによって現像領域よりも下流側に搬送されたトナーを回収手段１３ｆで回収する。この現像装置において現像行程を終了する場合、初めに現像剤担持体１３ｂの駆動を終了し、その後規定時間が経過してから、トナー搬送部材によるトナー搬送動作を終了する。これにより、トナー搬送部材上へのトナー残留が防止できる。またこの現像装置では、トナー搬送部材１３ａおよび回収手段１３ｆへの電力を、画像形成装置本体の電源とは別の補助電源から供給するように構成する。【選択図】図２
2007127921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を表面に保持し回転することによって現像剤を搬送する現像剤担持体と、
現像剤担持体に駆動用電圧を印加する第一電圧印加手段と、
現像剤担持体と潜像担持体とに対向して配置され、複数の電極を有し、該電極に印加される電圧によって発生する移相電界により、現像剤担持体から供給されたトナーを現像領域へ搬送するトナー搬送部材と、
トナー搬送部材の前記電極に電圧を印加する第二電圧印加手段と、
トナー搬送部材によって前記現像領域よりも下流側に搬送されたトナーを回収する回収手段とを有し、
現像領域に搬送されたトナーによって潜像担持体上の潜像を顕像化する現像行程を進める現像装置であって、
前記現像行程を終了する場合には、初めに第一電圧印加手段による現像剤担持体への駆動用電圧の印加動作を終了することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、第一電圧印加手段による現像剤担持体への駆動用電圧の印加動作を終了すると同時に現像剤担持体の回転を終了することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の現像装置において、第一電圧印加手段による現像剤担持体への駆動用電圧の印加動作を終了してから規定時間が経過した後に、第二電圧印加手段によるトナー搬送部材の前記電極への電圧印加動作を終了することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置において、第二電圧印加手段によるトナー搬送部材の前記電極への電圧印加動作を終了すると同時に前記回収手段を停止することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の現像装置において、第二電圧印加手段および回収手段への電力が、当該現像装置が設けられた画像形成装置本体の電源とは別の補助電源から供給されることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の現像装置において、現像行程中に画像形成装置本体への電力供給が遮断された場合には、第一電圧印加手段による現像剤担持体への駆動用電圧の印加動作を終了してから規定時間が経過した後に、補助電源から第二電圧印加手段および回収手段への電力供給を停止することを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の現像装置において、現像行程中に第二電圧印加手段によるトナー搬送部材の前記電極への電圧印加動作が停止したことを検知した場合には、第一電圧印加手段による現像剤担持体への駆動用電圧の印加動作を停止することを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の現像装置において、現像行程中に回収手段の停止を検知した場合には、第一電圧印加手段による現像剤担持体への駆動用電圧の印加動作を停止することを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の現像装置において、回収手段はトナー搬送部材の静電搬送面に対し非接触状態に配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれかに記載の現像装置において、回収手段はトナー搬送部材の静電搬送面に対し接触した状態で配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
画像形成装置本体に対し着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、電子写真プロセス用の潜像担持体、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１〜１０のいずれかに記載の現像装置とを一体に設けてなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
電子写真方式の画像形成装置において、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。
【請求項１３】
現像剤担持体の表面に現像剤を保持させ、該現像剤担持体の回転により現像剤をトナー搬送部材に向けて搬送し、
トナー搬送部材で発生させた移相電界により前記現像剤を、トナー搬送部材と潜像担持体との対向領域である現像領域に搬送し、
現像領域に搬送されたトナーによって潜像担持体上の潜像を顕像化する現像行程を進めるとともに、トナー搬送部材によって現像領域よりも下流側に搬送されたトナーを回収手段で回収する現像方法であって、
現像行程を終了する場合には、初めに現像剤担持体によるトナー搬送部材への現像剤搬送動作を終了することを特徴とする現像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体であるトナー粒子を移相電界によって現像領域に搬送するトナー搬送部材（静電搬送手段）を設けた現像装置、この現像装置を備えたプロセスカートリッジ、このプロセスカートリッジを備えた画像形成装置および、上記トナー搬送部材を用いる現像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置として、像担持体（潜像担持体）上に静電潜像を形成し、この潜像に粉体であるトナー粒子（以下、トナーと記載することがある。）を付着させることで、トナー像として現像する電子写真方式のものが知られている。ところで、トナー粒子を移相電界（進行波電界）によって現像領域に搬送する静電搬送手段を設けてなる現像装置に関する発明として、たとえば下記特許文献１、特許文献２に開示されたものがある。
【０００３】
特許文献１に記載された発明に係る現像装置は、移相電界のエネルギーを粉体であるトナー粒子に与えることによって、静電搬送部材の表面（静電搬送面）でトナー粒子を水平方向および垂直方向に移動させるように構成されている。この現像装置においては、トナー粒子は移相電界によって像担持体と現像装置との対向部である現像領域に移送され、この現像領域において像担持体上の潜像の画像部に付着する。すなわち、この特許文献１では、平板状の静電搬送部材によって形成される移相電界により、トナー供給手段から供給されたトナー粒子を像担持体との対向位置である現像領域まで搬送し、像担持体上の潜像の現像に寄与させ、現像領域で現像に寄与しなかったトナー粒子をトナー回収手段との対向位置まで搬送し、トナー回収手段で回収したトナーを上記トナー供給手段に戻している。
【０００４】
特許文献２に記載された発明に係る現像装置は、トナー搬送部材に発生する移相電界によって感光体ドラムの現像領域に搬送されたトナーのうち、静電潜像の顕像化に使用されていない未使用トナーを、トナー回収手段に発生する移送電界によって回収することを特徴とする現像装置である。また、この発明においては、現像剤補給部からトナー搬送部材への補給トナーの供給が停止された所定時間後にトナー搬送部材における進行波電界の発生が停止するか、または、トナー搬送部材への（進行波電界の発生のための）電圧の印加が停止された所定時間後に、トナー回収手段の動作が停止するように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１９８６７５号公報
【特許文献２】特開２００４−３４１３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
トナー搬送部材に発生させた進行波電界によってトナーを現像領域まで搬送する方式の現像装置においては、現像行程を終了する際に、トナー搬送部材へのトナー供給の停止、トナー搬送部材における進行波電界発生用の電圧印加の停止、現像に用いられなかった未使用トナーを回収する回収手段の動作停止など、各手段・部材の動作停止順序を考慮しないと、様々な問題が発生してしまう。
【０００７】
例えば、トナー搬送部材へのトナー供給を停止せずにトナー搬送部材での進行波電界発生を停止すると、トナー搬送部材上のトナー供給部にトナーが大量に滞留し、次回の現像行程において、この滞留したトナーがトナーの搬送を阻害してしまう。また、トナー搬送部材上のトナーをすべて回収する前にトナー回収手段の動作を停止させると、トナーがトナー搬送部材上に残留し、この残留トナーが次回の現像行程において、トナーの搬送を阻害してしまう。
【０００８】
特許文献１には、トナー搬送部材の進行波電界によってトナーを現像領域まで搬送する方式の現像装置における、現像効率の向上方法やトナー飛散の低減方法などについて詳細に記載されているが、上記した現像行程終了時の各手段・部材の停止順序については、何ら記載されていない。
【０００９】
また、特許文献２の発明においては、現像行程を終了する際、現像剤補給部からトナー搬送部材への補給トナーの供給が停止された所定時間後にトナー搬送部材での進行波電界の発生を停止している。また、トナー搬送部材への電圧印加が停止された所定時間後にトナー回収手段の動作を停止している。特許文献２の発明では、以上のような方式によって、現像行程終了後にトナー搬送部材上にトナーが残留することを防いでいる。しかし、現像装置を設けた画像形成装置本体（以下、単に本体と記載することがある。）への電力供給が、現像行程中に突然停止した場合や、トナー搬送部材への電圧印加手段や回収手段が故障してしまった場合の動作については明記されていない。
【００１０】
したがって、本発明の第１の目的は、トナー搬送部材で発生させた移相電界によってトナーを現像領域まで搬送する方式の現像装置において、現像行程終了時の現像装置内の各手段・部材の停止順序を特定することにより、現像行程終了後のトナー搬送部材上へのトナー残留を防ぎ、しかも、画像形成装置本体への電力供給が突然停止した場合や、トナー搬送部材への電圧印加手段やトナー回収手段が故障した場合においても、トナー搬送部材上へのトナー滞留を極力低減できるようにした現像装置および現像方法を提供することである。
本発明の第２の目的は、このような現像装置を備えたプロセスカートリッジおよび、このプロセスカートリッジを備えてなる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、現像剤を表面に保持し回転することによって現像剤を搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体に駆動用電圧を印加する第一電圧印加手段と、現像剤担持体と潜像担持体（像担持体）とに対向して配置され、複数の電極を有し、該電極に印加される電圧によって発生する移相電界（進行波電界）により、現像剤担持体から供給されたトナーを、現像領域（これは、トナー搬送部材と潜像担持体が互いに対向する領域である）へ搬送するトナー搬送部材と、トナー搬送部材の前記電極に電圧を印加する第二電圧印加手段と、トナー搬送部材によって前記現像領域よりも下流側に搬送されたトナーを回収する回収手段とを有し、トナー搬送部材により現像領域に搬送されたトナーによって潜像担持体上の潜像を顕像化する現像行程を進める現像装置であって、
前記現像行程を終了する場合には、初めに第一電圧印加手段による現像剤担持体への駆動用電圧の印加動作を終了することを特徴とする現像装置である。
なお、以下の説明では、上記現像剤担持体の「駆動用電圧」を単に「電圧」と記載し、「現像剤担持体への駆動用電圧印加」を、「現像剤担持体への電圧印加」と記載することがある。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の現像装置において、第一電圧印加手段による現像剤担持体への駆動用電圧の印加動作を終了すると同時に現像剤担持体の回転を終了することを特徴とする現像装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の現像装置において、第一電圧印加手段による現像剤担持体への駆動用電圧の印加動作を終了してから規定時間が経過した後に、第二電圧印加手段によるトナー搬送部材の前記電極への電圧印加動作を終了することを特徴とする現像装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置において、第二電圧印加手段によるトナー搬送部材の前記電極への電圧印加動作を終了すると同時に前記回収手段を停止することを特徴とする現像装置である。
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の現像装置において、第二電圧印加手段および回収手段への電力が、当該現像装置が設けられた画像形成装置本体の電源（本体電源）とは別の補助電源から供給されることを特徴とする現像装置である。
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の現像装置において、現像行程中に画像形成装置本体（本体装置）への電力供給が遮断された場合には、第一電圧印加手段による現像剤担持体への駆動用電圧の印加動作を終了してから規定時間が経過した後に、補助電源から第二電圧印加手段および回収手段への電力供給を停止することを特徴とする現像装置である。
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の現像装置において、現像行程中に第二電圧印加手段によるトナー搬送部材の前記電極への電圧印加動作が停止したことを検知した場合には、第一電圧印加手段による現像剤担持体への駆動用電圧の印加動作を停止することを特徴とする現像装置である。
請求項８に係る発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の現像装置において、現像行程中に回収手段の停止を検知した場合には、第一電圧印加手段による現像剤担持体への駆動用電圧の印加動作を停止することを特徴とする現像装置である。
請求項９に係る発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の現像装置において、回収手段はトナー搬送部材の静電搬送面（表面）に対し非接触状態に配置されていることを特徴とする現像装置である。
請求項１０に係る発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の現像装置において、回収手段はトナー搬送部材の静電搬送面に対し接触した状態で配置されていることを特徴とする現像装置である。
【００１３】
請求項１１に係る発明は、画像形成装置本体に対し着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、電子写真プロセス用の潜像担持体、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１〜１０のいずれかに記載の現像装置とを一体に設けてなることを特徴とするプロセスカートリッジである。
請求項１２に係る発明は、電子写真方式の画像形成装置において、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である。
【００１４】
請求項１３に係る発明は、現像剤担持体の表面に現像剤を保持させ、該現像剤担持体の回転により現像剤をトナー搬送部材に向けて搬送し、トナー搬送部材で発生させた移相電界により前記現像剤を、トナー搬送部材と潜像担持体との対向領域である現像領域に搬送し、現像領域に搬送されたトナーによって潜像担持体上の潜像を顕像化する現像行程を進めるとともに、トナー搬送部材によって現像領域よりも下流側に搬送されたトナーを回収手段で回収する現像方法であって、
現像行程を終了する場合には、初めに現像剤担持体によるトナー搬送部材への現像剤搬送動作を終了することを特徴とする現像方法である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明に係る現像装置では、現像行程を終了する場合に、初めに第一電圧印加手段による現像剤担持体への電圧印加動作（駆動用電圧の印加動作）を終了することによって、トナー搬送部材上にトナーが滞留するのを防ぐことができる。
また、請求項１３の発明に係る現像方法では、現像行程を終了する場合に、初めに現像剤担持体によるトナー搬送部材への現像剤搬送動作を終了することにより、トナー搬送部材上にトナーが滞留するのを防ぐことができる。
このように請求項１，１３の発明によれば、それぞれ高機能の現像装置、現像方法が提供される。
【００１６】
請求項２の現像装置によれば、現像剤担持体を回転させるための電力消費量を低減することができる。請求項３の現像装置では、現像剤担持体による現像剤搬送動作が停止した後において、トナー搬送部材上のすべてのトナーが回収手段により回収されるまでの時間が経過した後、このトナー搬送部材によるトナー搬送動作を停止するようにしたから、現像行程終了後にトナー搬送部材上にトナーが残留するのを防ぐことができる。
請求項４の現像装置では、トナー搬送部材によるトナー搬送動作が終了すると同時に回収手段が停止するようにしたので、この回収手段の動作に要する電力を低減することができる。
請求項５，６の現像装置では所定のとおり、本体電源とは異なる補助電源を設けたので、災害などで強制的に画像形成装置本体への電力供給が遮断された場合であっても、この補助電源から第二電圧印加手段および回収手段に電力を供給し、トナー搬送部材上のトナーを回収してから、現像装置の動作を停止することが可能となる。
請求項７の現像装置では、現像行程中にトナー搬送部材の動作停止が確認された場合には、現像剤担持体による現像剤搬送動作を停止することによって、トナー搬送部材上のトナー滞留を未然に防ぐことができる。
請求項８の現像装置では、現像行程中に回収手段の停止が確認された場合には、請求項７と同様に、現像剤担持体による現像剤搬送動作を停止することによって、トナー搬送部材上のトナー滞留を未然に防ぐことができる。
請求項９の現像装置では、トナー搬送部材の静電搬送面に非接触の回収手段を用いるから、上記静電搬送面が回収手段との接触により物理的に傷つく心配がなくなる。
請求項１０の現像装置では、回収手段をトナー搬送部材の静電搬送面に接触させてトナーを回収するようにしているため、トナーの回収効率を上げることができる。
【００１７】
請求項１１のプロセスカートリッジでは、請求項１〜１０のいずれかに記載された現像装置を一体に設けてあるから、これらの現像装置による上記効果が得られる。
請求項１２に係る画像形成装置では、請求項１１のプロセスカートリッジを備えているから、請求項１〜１０のいずれかに記載の現像装置による効果が得られる。
【００１８】
なお、現像装置が表面に磁性キャリア粒子とトナーとを含む２成分現像剤を使用する場合には、この現像剤は２成分状態のまま、トナー搬送部材により潜像担持体に向けて搬送され、最終的にトナーのみが潜像担持体の潜像上に供給され、磁性キャリア粒子は実質的に潜像担持体上に供給されることなく回収され、現像剤担持体によってトナー搬送部材に向けてリサイクルされる。また、現像装置がトナー粒子のみからなる１成分現像剤を使用する場合には、この現像剤はトナー粒子の形態のままトナー搬送部材により潜像担持体に向けて搬送され、最終的に潜像担持体の潜像上に供給される。いずれにしても、現像剤を構成するトナーは現像剤担持体によってトナー搬送部材に向けて搬送され、ついでこのトナー搬送部材により潜像担持体に向けて搬送され、潜像担持体の潜像上に供給される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
つぎに、本発明の各実施形態を、図面を参照して説明する。
[第１の実施形態]
図１は本発明に係る現像装置を備えた、電子写真方式によるカラー画像形成装置の要部構造を示す説明図である。図２は本発明の現像装置で構成された作像ユニットの要部構造を示す説明図である。図３は上記現像装置を構成するトナー搬送部材の構造を示す説明図である。図４（Ａ）は、図３のトナー搬送部材の電極に印加するパルス状駆動波形（駆動信号）の一例を示す説明図である。図４（Ｂ）は粉体（トナー）の搬送・ホッピングの説明図である。図５はトナー搬送領域において、トナーをホッピングするためにトナー搬送部材の電極に印加するパルス状駆動波形（駆動信号）の一例を示す説明図である。図６は現像領域において、トナーをホッピングするためにトナー搬送部材の電極に印加するパルス状駆動波形（駆動信号）の一例を示す説明図である。図７は図２の現像装置を構成する、現像剤担持体に設けられた磁石ローラの説明図である。
【００２０】
図１を基に、画像形成装置の動作を順次説明する。通常の画像形成動作においては、給紙装置５から供給される記録用紙等の転写材は、吸着ローラ２ａに所定の電圧が印加されることで、転写体である転写材搬送ベルト２に吸着される。転写材は転写材搬送ベルト２に担持された状態で転写材搬送ベルトとともに移動し、移動中に作像手段である作像ユニット１（１Ｋ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ）からトナー像が転写される。転写材が搬送ベルト２を通過して定着装置３に到達すると、転写材上のトナー像は加熱ローラ３ａおよび加圧ローラ３ｂに挟まれつつ加熱されることで転写材上に定着され、転写材上に可視像が形成される。
【００２１】
また各色トナー像の色ずれやトナー濃度の調整を行なうモードにおいては、作像ユニット１（１Ｋ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ）から転写材搬送ベルト２上に直接所定パターンのトナー像が形成され、フォトセンサ２Ｂによってかかるトナーパターンが検出され、その検出結果に基づいて書込みタイミングや現像バイアスの変更などが行なわれ、最適なカラー画像を得ることができる状態に調整される。転写材搬送ベルト２上のトナーパターンは吸着ローラ２ａに印加されたバイアスによって帯電極性を整えられた後、転写ローラ２ｂ（２ｂｋ、２ｂｍ、２ｂｃ、２ｂｙ）に印加された電圧によって作像ユニット１（１Ｋ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ）に回収される。書込み装置４（４Ｋ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｙ）は画像情報に従って帯電後の潜像担持体（像担持体）１１に潜像を書き込むための装置であり、ポリゴンを用いた光走査装置やＬＥＤアレイ等、種々のものを使用することができる。
【００２２】
転写材搬送ベルト２を介して像担持体すなわち感光体１１と対向する転写ローラ２ｂ（２ｂｋ、２ｂｍ、２ｂｃ、２ｂｙ）は少なくとも、芯金と芯金を被覆する導電性弾性層とを有する。この導電性弾性層はポリウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等の弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電性付与剤を配合分散して電気抵抗値（体積抵抗率）を１０6 〜１０10 Ω・ｃｍの中抵抗に調整した弾性体からなる。
【００２３】
次に、図１および図２を用いて本例の作像プロセスを説明する。なお作像ユニット１Ｋ、１Ｍ、1Ｃ、１Ｙは同一構造であるから、１つのみについて説明する。像担持体１１は負帯電の有機感光体であり、図示を省略した回転駆動機構によって矢印方向すなわち反時計回りに回転するように備えられている。クリーニング装置１４は、像担持体１１の回転方向に対してカウンターで当接するクリーニングブレード１４ａと、クリーニングされたトナー粒子を廃トナーとして収納する廃トナー格納部１４ｂとを有する。
【００２４】
接触帯電部材すなわち帯電ローラ１２は、芯金１２ａ上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層１２ｂをローラ状に形成した可撓性のローラである。この帯電ローラ１２において芯金上に形成される中抵抗層の材質としては、上記に限定するものではなく、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることができる。
【００２５】
次に現像装置１３の構造を、図２を参照して説明する。この現像装置１３は、現像剤を表面に保持し回転することによって現像剤を搬送する現像剤担持体１３ｂと、この現像剤担持体に電圧を印加する第一電圧印加手段１３ｈと、現像剤担持体１３ｂおよび潜像担持体１１に対向して配置され、現像剤を移動させる進行波電界を発生させるための複数の電極を有し、現像剤担持体１３ｂから供給されるトナーを現像領域に搬送するトナー搬送部材１３ａと、この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１３ｉと、トナー搬送部材１３ａによって搬送されるトナーを回収するための回収手段１３ｆとを備えている。なお、図２に記載された符号について説明すると、４ａは書込み光、１３ｃはドクタブレード、１３ｄはスクリュー、１３ｈ−１は交流電源、１３ｈ−２は直流電源である。
【００２６】
現像装置１３は、粉体であるトナー粒子を搬送、現像、回収する電界を発生するための複数の電極を有する、ローラ状の上記トナー搬送部材１３ａを備えている。トナー搬送部材１３ａは、画像形成時には、像担持体１１に対して５０〜１０００μｍ、好ましくは１５０〜４００μｍの間隙をあけて非接触に対向している。
【００２７】
トナー搬送部材１３ａの構成について、図３を参照して詳細に説明する。図３はトナー搬送部材１３ａの像担持体１１側表面を拡大した断面図である。トナー搬送部材１３ａは、支持基板１０１上に複数（ｎ本）の電極１０２、１０２、１０２……を１セットとして、トナー移動方向に沿って所要の間隔で配置し、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。
【００２８】
本実施形態における支持基板１０１としては、ガラス基板、樹脂基板或いはセラミックス基板等の絶縁性材料からなる基板、或いは、ＳＵＳなどの導電性材料からなる基板にＳｉＯ2 等の絶縁膜を成膜したもの、ポリイミドフィルムなどのフレキシブルに変形可能な材料からなる基板などを用いることができる。
【００２９】
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厚、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１０２，１０２間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。
【００３０】
表面保護層１０３としては、例えばＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、ＴｉＯ4 、ＳｉＯＮ、ＢＮ、ＴｉＮ、Ｔａ2 Ｏ5 などを厚さ０．５〜１０μｍ、より好ましくは厚さ０．５〜３μｍで成膜して形成している。
【００３１】
図３は、図１の現像装置を構成するローラ状のトナー搬送部材（トナー搬送ローラ）の構造説明図である。ただし、ここでは説明の便宜上、ローラの円弧状部分を直線状に描いてある。図３において、各電極１０２から伸びる線は各電極１０２に電圧を印加するための導電線を示しており、各線の重なる部分のうち黒丸で示した部分だけが電気的に接続されており、他の部分は電気的に絶縁状態である。各電極１０２に対しては、本体側の電源（第二電圧印加手段１３ｉ）からｎ相の異なる駆動電圧が印加される。本実施形態では３相の駆動電圧が印加される場合（ｎ＝３）について説明するが、本発明はトナー粒子が搬送される限りにおいてｎ＞２を満たす任意の自然数ｎについて適用可能である。
【００３２】
本実施形態では、各電極１０２は現像装置側の接点Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３、Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３のいずれかに接続されており、各接点は現像装置が画像形成装置本体に装着された状態においては、それぞれ駆動波形Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３、Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３を与える第二電圧印加手段１３ｉと接続される。トナー搬送部材１３ａは、トナー粒子を像担持体１１近傍まで移送し、また現像領域通過後の現像に寄与しなかったトナー粒子を回収手段１３ｆにより回収するための搬送領域と、像担持体１１の潜像にトナー粒子を付着させてトナー像を形成するための現像領域とに分けられる。現像領域は像担持体１１に近接した領域のみに存在し、搬送領域はトナー搬送部材１３ａの外周面上、現像領域以外の全域に存在する。なお、上記した「静電搬送面」とは、トナー搬送部材１３ａの外周面のうち、トナー粒子が移相電界によって移動可能な領域を意味する。本実施形態の場合、トナー搬送部材１３ａの外周面全体が静電搬送面となっている。搬送領域では各電極１０２に駆動波形Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３が印加され、現像領域では各電極１０２に第二電圧印加手段１３ｉから駆動波形Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ２３が印加される。
【００３３】
次に、トナー搬送部材１３ａ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１３ａの複数の電極１０２に対して第二電圧印加手段１３ｉより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１３ａ上の帯電したトナー粒子は反発力及び／又は吸引力を受けて移送方向に移動する。
【００３４】
例えば、トナー搬送部材１３ａの複数の電極１０２に対して図４の(Ａ)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を、タイミングをずらして印加する。このとき、図４（Ｂ）に示すように、トナー搬送部材１３ａ上に負帯電トナーＴがあり、トナー搬送部材１３ａの連続した複数の電極１０２にそれぞれ「Ｇ」、「Ｇ」、「＋」、「Ｇ」、「Ｇ」が印加された（（１））とすると、負帯電トナーＴは「＋」の電極１０２上に位置する。次のタイミングで複数の電極１０２にはそれぞれ「＋」、「Ｇ」、「Ｇ」、「＋」、「Ｇ」が印加され（（２））、負帯電トナーＴには左側の「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。さらに、次のタイミングで複数の電極１０２にはそれぞれ「Ｇ」、「＋」、「Ｇ」、「Ｇ」、「＋」が印加され（（３））、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。
【００３５】
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１３ａ上には進行波電界が発生し、負帯電トナーはこの進行波電界の進行方向に移動する。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。
【００３６】
トナー搬送部材１３ａの搬送領域では、各電極１０２に対して図５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」という）、３相の駆動波形（駆動パルス）Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を印加する。この駆動波形は搬送領域においてトナー粒子を高速搬送させるのに適した波形であることが、本発明者の研究から分かっている。
【００３７】
また現像領域では、各電極１０２に対して、図６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「現像電圧パターン」という）、３相の駆動波形（駆動パルス）Ｖ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を印加する。現像領域ではトナー粒子を積極的に像担持体に向かって打ち上げることが好ましく、図６の駆動波形はトナー粒子を打ち上げるのに適していることが本発明者の研究から分かっている。
【００３８】
なお、現像電圧パターンの駆動波形を印加した場合でも、０Ｖ電極のセンターに位置したトナー以外は、横方向への力も受けるため、すべてのトナーがいっせいに高く打ち上げられるというものではなく、水平方向に移動するトナーもあり、逆に、搬送電圧パターンの駆動波形を印加した場合でも、トナーの位置によっては、大きな角度で斜めに打ち上げられて水平に移動するよりも上昇距離の方が大きいものがある。
【００３９】
したがって、搬送領域において各電極１０２に印加する駆動波形パターンは、前述した図５に示す搬送電圧パターンに限られるものではなく、また、現像領域１２の各電極１０２に印加する駆動波形パターンも、前述した図６に示す現像電圧パターンに限られるものではない。
【００４０】
ここまで駆動波形は３層の場合について説明したが、これをｎ相に一般化すると、次のようになる。各電極に対してｎ相（ｎは３以上の整数）のパルス状電圧（駆動波形）を印加して進行波電界を発生させる場合、１相あたりの電圧印加時間が｛繰り返し周期時間×（ｎ−１）／ｎ｝未満となる電圧印加デューティとすることによって、搬送、現像の効率を上げることができる。例えば、３相の駆動波形を用いる場合には、各相の電圧印加時間ｔａを、繰り返し周期時間ｔｆの２／３である約６７％未満に設定し、４相の駆動波形を用いる場合には、各相の電圧印加時間を、繰り返し周期時間の３／４である７５％未満に設定することが好ましい。
【００４１】
他方、電圧印加デューティは｛繰り返し周期時間／ｎ｝以上に設定することが好ましい。例えば、３相の駆動波形を用いる場合には、各相の電圧印加時間ｔａを、繰り返し周期時間ｔｆの１／３である約３３％以上に設定することが好ましい。
【００４２】
すなわち、注目電極に印加する電圧と進行方向上流側隣接電極及び下流側隣接電極に印加する各電圧との間には、上流側隣接電極が反発、下流側隣接電極が吸引という時間を設定することによって、効率を向上させることができる。特に、駆動周波数が高い場合は、｛繰り返し周期時間／ｎ｝以上で｛繰り返し周期時間×(ｎ−１)／ｎ｝未満の範囲内に設定することにより、注目電極上のトナーに対する初期速度が得られやすくなる。
【００４３】
なお、上記トナー搬送部材は、ベストモードと考えられるものを説明したのであるが、所望の搬送／現像性能が得られるのであれば、現像領域と搬送領域とで電極１０２間の間隔を異ならせて電界の方向を調整しても良いし、あるいは現像領域と搬送領域で電極の間隔および駆動波形を同一としても良い。
【００４４】
また、図２に示すように現像装置１３は、トナー搬送部材１３ａへトナー粒子を供給するための、円筒状の現像剤担持体１３ｂが回転自在に配置されており、現像剤担持体１３ｂとトナー搬送部材１３ａとの対向部分では磁気ブラシが形成されている。現像剤担持体１３ｂの表面では、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂などの非磁性体を円筒形に形成してなる非磁性スリーブが、不図示の回転駆動機構によって時計回りに回転するようになっている。また、現像剤担持体には、これに供給電圧を印加するための第一電圧印加手段１３ｈが接続されている。
【００４５】
現像剤の搬送方向における現像領域の上流側部分には、現像剤チェーン穂の穂高さ、即ち、スリーブ上の現像剤量を規制するドクタブレード１３ｃが設置されている。このドクタブレード１３ｃとスリーブとの間隔であるドクタギャップは０．４ｍｍに設定されている。更に現像剤担持体の像担持体１１とは反対側の領域には、現像ケーシング１３ｅ内の現像剤を攪拌しながら現像剤担持体１３ｂへ汲み上げるための２つのスクリュー１３ｄが設置されている。
【００４６】
上記現像剤担持体１３ｂ内には、スリーブの周表面に現像剤の穂立ちを生じるように磁界を形成する磁石ローラ体（磁石ローラ）が固定状態で備えられている。この磁石ローラ体から発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤のキャリアがスリーブ上にチェーン状に穂立ちを起こし、このチェーン状に穂立ちを生じたキャリアに帯電トナーが付着して磁気ブラシが構成される。この磁気ブラシはスリーブの回転によってスリーブと同方向に移送される。上記磁石ローラ体は、複数の磁極（磁石）を備えている。
【００４７】
具体的には、図７に示すように、現像領域部分に現像剤の穂立ちを生じる現像主磁極Ｐ１、スリーブ上に現像剤を汲み上げるための磁極Ｐ４およびＰ５、汲み上げられた現像剤を供給領域まで搬送する磁極Ｐ６、供給後の領域で現像剤を搬送する磁極Ｐ２、剤離れ磁極Ｐ３を備えている。なお本例では磁石ローラ体を６極の磁石によって構成しているが、８極や１２極で構成してもよい。図７において現像剤担持体表面に描かれた曲線は法線磁力パターンの概略を示すものであり、「Ｎ」、「Ｓ」の記号は各磁極の現像剤担持体表面側の極性がそれぞれＮ極、Ｓ極であることを示す。
【００４８】
現像手段１３内には図示せぬトナー粒子および磁性キャリアが格納されている。本発明を実施する上では、特にキャリア粒子およびトナー粒子を限定する必要はないが、以下、本実施形態における態様を説明する。本例のトナー粒子は、バインダー樹脂としてスチレン系またはアクリル系の重合性単量体を重合開始剤と共に水中に分散させた状態でラジカル重合させたものや、あるいはポリエステル系樹脂を水中に分散させ重付加反応により高分子化させたものを用い、これに着色剤、帯電制御剤などを加えて造粒することにより得られた、重量平均粒径約５μｍの非磁性トナー粒子である。
【００４９】
また本例の磁性キャリアは、１キロエルステッドの磁界中における磁化量が３０ｅｍｕ／ｃｍ3 以上、２００ｅｍｕ／ｃｍ3 以下の範囲にあるキャリアが望ましい。磁化量が２００ｅｍｕ／ｃｍ3 以下、好ましくは１４０ｅｍｕ／ｃｍ3 以下の低磁化であれば、隣り合う磁気ブラシの磁気的な相互作用が小さくなり、形成される磁気ブラシの穂が緻密に且つ短くなる。この結果、トナー搬送部材１３ａに対して均一なトナー粒子の供給が達成できる。一方、磁性キャリアの磁化量が３０ｅｍｕ／ｃｍ3 未満の場合には現像剤の搬送性能が劣る。このため磁性キャリアの磁化量は３０ｅｍｕ／ｃｍ3 以上が好ましく、８０ｅｍｕ／ｃｍ3 以上がより好ましい。
【００５０】
本例では磁性キャリアとして、少なくともバインダー樹脂と、磁性金属酸化物及び非磁性金属酸化物とからなる重合法により生成された磁性体が分散されている樹脂磁性キャリアを用いる。具体的には、磁性金属酸化物としてはマグネタイト（Ｆｅ3 Ｏ4 ）を用い、金属酸化物を分散させて結着させるバインダー樹脂としては、スチレン、アクリル酸エチルなどのビニル系モノマーを重合して得られる樹脂を用いる。磁性体がバインダー樹脂中に分散されているキャリアをそのまま用いてもよいが、これをキャリアコアとして用い、絶縁性樹脂をコート剤とし、キャリアコア表面に被覆してコート磁性キャリアとして用いるとよい。磁化量は、キャリアの磁気特性を理研電子（株）製の振動磁場型磁気特性自動記録装置にて、１キロエルステッドの外部磁場中に、円筒状の容器内にパッキングした磁性キャリアを置き、その際に測定して得た磁化の強さにキャリアの真比重を掛けることで算出できる。
【００５１】
次に、かかる作像プロセスの動作を説明する。本例の画像形成装置は複写機およびプリンタとして機能することができる画像形成装置である。複写機として機能する際にはスキャナから読み込まれた画像情報がＡ／Ｄ変換、ＭＴＦ補正、階調処理等の種々の画像処理を施されて書込みデータに変換される。プリンタとして機能する際にはコンピュータ等から転送されるページ記述言語やビットマップ等の形式の画像情報に対して画像処理が施され書込みデータに変換される。
【００５２】
画像形成に先駆けて、像担持体１１は表面の移動速度が所定の速度となるように図２の矢印方向すなわち反時計回りに回転を始める。また帯電ローラ１２は像担持体１１に対してつれまわり回転する。このとき帯電ローラ１２の芯金には帯電バイアス印加電源から−１００Ｖの直流電圧および、振幅１２００Ｖ周波数２ｋＨｚの交流電圧が印加され、これにより像担持体１１の表面が約−１００Ｖに帯電する。
【００５３】
帯電した像担持体１１に対して書込み装置４（４Ｃ、４ｍ、４Ｙ、４Ｋ）は書込みデータに応じた露光を行なう。すなわち、光照射によって画像部の電位を変化させることで、光照射されなかった非画像部の電位との差を発生させ、この電位コントラストによる静電潜像を形成する。
【００５４】
書込み装置４によって像担持体上に形成された静電潜像は現像装置１３によって現像され、画像部にトナー粒子が付着することによってトナー像として像担持体１１上に可視化される。移相電界による現像ではトナー粒子がトナー搬送部材１３ａ表面を跳びはねながら移動し、像担持体１１に近接した際に画像部に吸着するように付着して現像が行なわれる。本実施形態ではトナー搬送部材１３ａに−５０Ｖ、現像剤担持体１３ｂに第一電圧印加手段１３ｈによって−２５０Ｖの電圧が印加されることにより、現像剤担持体１３ｂからトナー搬送部材１３ａ、トナー搬送部材１３ａから像担持体１１上の画像部へとトナー粒子を導く電界が形成される。
【００５５】
像担持体１１上に形成されたトナー像が転写ローラ２ｂと像担持体１１との対向部である転写部に到達するのとタイミングを合わせて、給紙装置５から転写材が搬送され、像担持体１１上のトナー像は転写ローラ２ｂに印加された電圧により転写材へと転写される。転写されたトナー像は定着装置３によって転写材に定着され画像が出力される。
【００５６】
一方、転写されずに像担持体１１上に残留したトナー（転写残トナー）はクリーニング装置１４によって清掃され、清掃後の像担持体表面は次回の画像形成のために使用される。さらにトナー搬送部材上の現像に寄与しなかった未使用トナーは、回収手段１３ｆによりトナー搬送部材上から分離回収される。
なお、回収手段１３ｆの構造・機能については後記する（図１３、図１４を参照）。
【００５７】
本発明では上記画像形成装置において、現像装置１３による現像行程を終了する場合、初めに第一電圧印加手段１３ｈから現像剤担持体１３ｂへの電圧印加動作を終了することを特徴とする（請求項１）。
【００５８】
現像装置１３内の現像に関与する主な動作としては、（１）現像剤担持体１３ｂの回転と、（２）第一電圧印加手段１３ｈによる現像剤担持体１３ｂへの電圧印加と、（３）第二電圧印加手段１３ｉによるトナー搬送部材１３ａの電極への電圧印加と、（４）回収手段１３ｆの動作の四つが挙げられる。
現像行程終了時に上記四つの動作の中で、第一電圧印加手段１３ｈから現像剤担持体１３ｂへの電圧印加を初めに終了することで、トナー搬送部材１３ａ上にトナーが滞留することを防ぐことができる。
【００５９】
例えば、トナー搬送部材１３ａの電極へ電圧を印加する第二電圧印加手段１３ｉの動作が終了しても、現像剤担持体１３ｂへ電圧が印加されていた場合、トナー搬送部材１３ａにはトナーが供給されつづけるが、このトナー搬送部材１３ａではトナーが搬送されないため、トナー搬送部材１３ａ上の供給部にトナーが滞留してしまう。このように、トナー搬送部材１３ａ上に幾層にも渡ってトナーが堆積した場合、次回の現像行程において、電圧印加によりトナー搬送部材１３ａに進行波電界が発生しても、堆積しトナー層がこの進行波電界を遮断してしまい、トナーが搬送されない場合がある。また、回収手段１３ｆが停止しても、第一電圧印加手段１３ｈ、第二電圧印加手段１３ｉへの電圧が印加されていた場合、トナーはトナー搬送部材１３ａ上を搬送されつづけ、トナー搬送部材１３ａ上を一周し、再び現像剤担持体１３ｂ下部に到達したところで、現像剤担持体１３ｂ上の磁気ブラシによって堰きとめられ、そこにトナーが滞留してしまう。さらに、現像剤担持体１３ｂからトナー搬送部材１３ａへのトナー供給を終了するという観点からは、現像剤担持体１３ｂの回転を終了することよりも、第一電圧印加手段１３ｈから現像剤担持体１３ｂへの電圧印加を終了することのほうが効果的である。
【００６０】
図８は、現像剤担持体１３ｂを回転させたままの状態での、現像剤担持体１３ｂへの印加電圧と、トナー搬送部材１３ａへ供給されたトナー量との関係の一例を示したものである。図８より、現像剤担持体１３ｂに対する印加電圧が−２５０Ｖの場合、供給トナー量は現像剤担持体１３ｂに印加する電圧が支配的である。電圧が０である場合にも現像剤担持体１３ｂの回転によるトナー飛散などでトナー搬送部材１３ａへトナーが供給されるが、現像剤担持体１３ｂへの電圧印加時と比較すると少量である。以上のことから考えて、現像行程を終了する場合、まず初めに現像剤担持体１３ｂへの電圧印加動作を終了することが望ましい。
【００６１】
また、現像行程を終了する場合、現像剤担持体１３ｂへの電圧印加を終了すると同時に、現像剤担持体１３ｂの回転も停止するのが好ましく（請求項２）、現像剤担持体１３ｂの回転によるトナーの飛散や、回転に要する電力の消費を防ぐことができる。
【００６２】
さらに、現像剤担持体１３ｂへの電圧印加を終了した規定時間後に、第二電圧印加手段１３ｉからトナー搬送部材１３ａへの電圧印加を終了することが望ましい（請求項３）。
【００６３】
上記規定時間としては少なくとも、現像剤担持体１３ｂによってトナー搬送部材１３ａに供給されたトナーがすべて、回収手段１３ｆで回収可能な領域まで搬送されるまでの時間が必要である。これにより、現像行程終了後、トナー搬送部材１３ａ上にトナーが残留することを防ぐことができる。現像行程終了後にトナー搬送部材１３ａ上にトナーが残留している場合であっても、次の現像行程がすぐに再開されれば、トナー搬送部材１３ａに進行波電界を再び発生させることによって、残留トナーを搬送することができる。しかし、長期間トナー搬送部材１３ａ上にトナーが残留した状態が継続すると、トナーの電荷の漏洩や非静電的付着力の増大などにより、次の現像行程においてトナー搬送部材１３ａで進行波電界が発生してもトナーが搬送されなくなってしまう。そのため、上記のように第一電圧印加手段１３ｈから現像剤担持体１３ｂへの電圧印加を終了した規定時間後に、第二電圧印加手段１３ｉへの電圧印加を終了することによって、現像行程終了後にトナー搬送部材１３ａ上にトナーが残留するのを防ぐことが好ましい。
【００６４】
また、消費電力を低減させるためにも、第二印加電圧からトナー搬送部材１３ａへの電圧印加を終了すると同時に、回収手段１３ｆを停止させる方がよい（請求項４）。
【００６５】
[第２の実施形態]
図９に、第二電圧印加手段１３ｉ、回収手段１３ｆへ本体電源２０１とは異なる補助電源２０３から電力を供給するシステム（請求項５）の概念図を示す。本体電源２０１はコンセントからのＡＣライン２００に本体電源スイッチ２０２を介して接続されているが、補助電源２０３はＡＣライン２００に直接接続されている。また、補助電源２０３にはキャパシタや充電器などの電力を貯めておく装置（図略）も付随されている。
【００６６】
[第３の実施形態]
このような構成によって、現像行程中に、突然の停電により画像形成装置本体への電力供給が停止した場合や、画像形成装置使用者が本体電源スイッチ２０２をオフした場合であっても、第二電圧印加手段１３ｉ、回収手段１３ｆに電力を供給し、トナー搬送部材１３ａ上のトナーをすべて回収してから、装置を停止させることが可能となる（請求項６）。
【００６７】
図１０に、本体装置（画像形成装置）への電力供給が遮断された場合のフローチャートを示す。本体装置への電力供給が遮断された後、まず現像行程中であるか否かを確認する（ステップＳ１）。現像行程中であった場合（ステップＳ１でＹ）にはまず、第一電圧印加手段１３ｈから現像剤担持体１３ｂへの電圧印加を停止し（ステップＳ２）、これによりトナー搬送部材１３ａへのトナーの供給を停止する。現像剤担持体１３ｂへの電圧印加停止と同時に現像剤担持体１３ｂの回転も停止させることが望ましいが、本発明においては特に限定しない。その後、トナー搬送部材１３ａに供給されたトナーがすべて、回収手段１３ｆで回収可能な領域に搬送されるまでの時間が経過した後（ステップＳ３でＹ）、第二電圧印加手段１３ｉからトナー搬送部材１３ａへの電圧印加動作、回収手段１３ｆの動作を停止する。
【００６８】
[第４の実施形態]、[第５の実施形態]
本発明においては、現像行程中に第二電圧印加手段１３ｉからトナー搬送部材１３ａへの電圧印加動作の停止を検知した場合には、第一電圧印加手段１３ｈから現像剤担持体１３ｂへの電圧印加動作を停止することを特徴としている（請求項７）。また本発明は、現像行程中に回収手段１３ｆの停止を検知した場合にも、第一電圧印加手段１３ｈから現像剤担持体１３ｂへの電圧印加動作を停止することを特徴としている（請求項８）。
現像行程中に第二電圧印加手段１３ｉからトナー搬送部材１３ａへの電圧印加動作の停止を検知する機能を備えた現像装置（請求項７）の概念図を図１１（第４の実施形態）に示し、現像行程中に回収手段１３ｆの停止を検知する機能を備えた現像装置（請求項８）の概念図を図１２（第５の実施形態）に示す。
【００６９】
現像行程中に、故障などによって第二電圧印加手段１３ｉや回収手段１３ｆが停止した場合、トナー搬送部材１３ａへ供給されたトナーはトナー搬送部材１３ａ上に滞留してしまう。このような状態が続くと、トナー搬送部材１３ａ上の滞留トナーが増えつづけ、この滞留トナーが機内へ飛散してしまうことが懸念される。そこで、第二電圧印加手段１３ｉの停止または、回収手段１３ｆの停止を検知した場合に、第一電圧印加手段１３ｈから現像剤担持体１３ｂへの電圧印加を停止する機能を現像装置に付加することによって、上記したような機内へのトナー飛散を防ぐことができる。
【００７０】
図１１の現像装置では、検知部３１を第二電圧印加手段１３ｉ、トナー搬送部材１３ａおよび制御部３２に接続し、この制御部３２を第一電圧印加手段１３ｈに接続する。そして、検知部３１が第二電圧印加手段１３ｉからトナー搬送部材１３ａへの電圧印加動作の停止を検知した場合には、この検知信号を制御部３２に出力し、この制御部３２によって、第一電圧印加手段１３ｈから現像剤担持体１３ｂへの電圧印加を停止する。
【００７１】
図１２の現像装置では検知部４１を、制御部４２を介して第一電圧印加手段１３ｈに接続する。そして、検知部４１が回収手段１３ｆの停止を検知した場合には、この検知信号を制御部４２に出力し、この制御部４２によって、第一電圧印加手段１３ｈから現像剤担持体１３ｂへの電圧印加を停止させる。
【００７２】
本発明では、トナー搬送部材１３ａ上のトナーを回収するためのトナー回収手段１３ｆとして、トナー搬送部材１３ａの静電搬送面に対して非接触である方式のもの（請求項９）と、接触である方式のもの（請求項１０）が挙げられる。
【００７３】
[第６の実施形態]
図１３に、トナー搬送部材１３ａの静電搬送面に対して非接触である回収方式のトナー回収手段１３ｆの一例として、トナー粒子とは逆極性に電圧を印加した金属ローラ３０１を用いた場合の現像装置の構成を示す。現像に寄与しなかったトナー粒子は、トナー搬送部材１３ａの現像領域を通過して、バイアス電圧を印加した金属ローラ３０１に静電的に吸着され、トナー搬送部材１３ａから分離される。金属ローラ３０１に印加するバイアス電圧は、トナー搬送部材１３ａ印加したバイアス電圧に対して逆極性とする。本実施形態の場合、金属ローラ３０１は０Ｖから＋１００Ｖの範囲でバイアス電圧を印加している。金属ローラ３０１は、トナー搬送部材１３ａに対してわずかに離間して回転するように設置されている。金属ローラ３０１とトナー搬送部材１３ａの間隙は、５０〜１０００μｍ、好ましくは１５０〜４００μｍで、トナー粒子が移相電界によって移動する際にホッピングする高さより小さい方が望ましい。本実施形態の場合、４００μｍ程度離して設置している。回転する金属ローラ３０１に吸着したトナー粒子は、該ローラ表面に接触させたブレード３０２によって掻き取られ、重力により現像装置内に回収される。金属ローラ３０１の回転方向は特に規制はしないが、トナー搬送部材１３ａのトナー搬送方向と同じ方向が望ましい。金属ローラ３０１から落下して回収されたトナー粒子は、再び現像剤担持体１３ｂの現像剤に捕獲され供給部に運ばれる。
【００７４】
[第７の実施形態]
図１４は、トナー搬送部材１３ａの静電搬送面に接触している回収方式のトナー回収手段１３ｆの一例として、細い繊維を植えたブラシローラ４０１を用いた場合の現像装置の構成を示す。この場合、ブラシローラ４０１を高速回転させて摩擦帯電させるか、または、トナー粒子とは逆極性にバイアス電圧を印加してブラシの毛先にトナーを付着させ、機械的にトナーを除去する。ブラシローラ４０１に印加するバイアス電圧は、トナー搬送部材１３ａに印加したバイアス電圧に対して逆極性に印加する。本実施形態の場合、ブラシローラ４０１は０Ｖから＋１００Ｖの範囲でバイアス電圧を印加している。ブラシローラ４０１のブラシの毛先に付着したトナー粒子は、ブラシローラ４０１を回転させることにより、ブラシ先端に接触させたフリッカーバー４０２に衝突させ離脱させる。フリッカーバー４０２の替わりに、バイアスローラをブラシ先端に接触させ静電的に回収しても良い。フリッカーバー４０２によって掻き落とされたトナーは現像装置内に回収される。ブラシローラ４０１の回転方向は特に規制はしないが、トナー搬送部材１３ａのトナー搬送方向と逆方向が望ましい。ブラシローラ４０１から落下して回収されたトナー粒子は、再び現像剤担持体１３ｂの現像剤に捕獲され供給部に運ばれる。
【００７５】
帯電装置、クリーニング装置、潜像担持体のうち少なくとも一つと、請求項１〜１０のいずれかに係る現像装置とを備えて構成されるプロセスカートリッジ（請求項１１）を用いた場合、現像行程終了時の現像装置内の各手段・部材の停止順序を所定のとおり規定することにより、現像行程終了後のトナー搬送部材１３ａ上へのトナー残留を防ぎ、しかも、突然画像形成装置本体への電源供給が停止した場合や、トナー搬送部材１３ａへの電圧印加手段やトナー回収手段が故障した場合でも、トナー搬送部材１３ａ上へのトナーの残留を極力低減することが可能となる。また、上記のプロセスカートリッジを用いることにより、現像装置の交換や、画像形成装置のメンテナンスの容易性も向上する。
【００７６】
さらに、上記プロセスカートリッジを備えた電子写真方式の画像形成装置（請求項１２）によれば、上記現像装置による効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る現像装置を備えた、電子写真方式によるカラー画像形成装置の要部構造を示す説明図である。
【図２】図１の現像装置で構成された作像ユニットの要部構造を示す説明図である。
【図３】図１の現像装置を構成するトナー搬送部材の構造を示す説明図である。
【図４】（Ａ）は図３のトナー搬送部材の電極に印加するパルス状駆動波形（駆動信号）の一例を示す説明図である。（Ｂ）は粉体（トナー）の搬送・ホッピングの説明図である。
【図５】トナー搬送領域において、トナーをホッピングするためにトナー搬送部材の電極に印加するパルス状駆動波形（駆動信号）の一例を示す説明図である。
【図６】現像領域において、トナーをホッピングするためにトナー搬送部材の電極に印加するパルス状駆動波形（駆動信号）の一例を示す説明図である。
【図７】図２の現像装置を構成する、現像剤担持体に設けられた磁石ローラの説明図である。
【図８】現像剤担持体を回転させたままの状態における、現像剤担持体への印加電圧と、トナー搬送部材に供給されたトナー量との関係の一例を示すグラフである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るもので、第二電圧印加手段、回収手段へ本体電源とは異なる補助電源から電力を供給するシステムの概念図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るもので、本体装置（画像形成装置）への電力供給が遮断された場合の、現像装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る現像装置の要部構造を示す説明図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態に係る現像装置の要部構造を示す説明図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態に係る現像装置の要部構造を示す説明図である。
【図１４】本発明の第７の実施形態に係る現像装置の要部構造を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
１（１Ｋ、1Ｍ、１Ｃ、１Ｙ）  作像ユニット
２  搬送ベルト
２ａ  吸着ローラ
２Ｂ  フォトセンサ
２ｂ（２ｂｋ、２ｂｍ、２ｂｃ、２ｂｙ）  転写ローラ
３  定着装置
３ａ  加熱ローラ
３ｂ  加圧ローラ
４（４Ｋ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｙ）  書込み装置
４ａ  書込み光
５  給紙装置
１１  潜像担持体（感光体）
１２  帯電ローラ
１２ａ  芯金
１２ｂ  発泡ウレタン層
１３  現像装置
１３ａ  トナー搬送部材
１３ｂ  現像剤担持体
１３ｃ  ドクタブレード
１３ｄ  スクリュー
１３ｅ  現像ケーシング
１３ｆ  回収手段
１３ｈ  第一電圧印加手段
１３ｈ−１  交流電源
１３ｈ−２  直流電源
１３ｉ  第二電圧印加手段
１４  クリーニング装置
１４ａ  クリーニングブレード
１４ｂ  廃トナー格納部
３１，４１  検知部
３２，４２  制御部
１０１  支持基板
１０２  電極
１０３  表面保護層
２００  ＡＣライン
２０１  本体電源
２０２  本体電源スイッチ
２０３  補助電源
２０４  制御部
３０１  金属ローラ
３０２  ブレード
４０１  ブラシローラ
４０２  フリッカーバー
Ｌ  幅
Ｒ  間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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