(57)【要約】【課題】トナー保持体と、トナー飛翔用の電極部材との間に振動電界を作用させてトナーを飛翔させる際、電極部材の先端部位でのトナーの堆積を防ぎながらトナー量を確保する。【解決手段】トナー保持体３と、トナー保持体３上のトナーＴを飛翔させる電極部材４と、を備え、電極部材４は、トナー保持体３との間に第一の振動電界Ｅ１を作用させることでトナー保持体３上のトナーＴを振動させる第一の電極部５と、第一の電極部５のうちトナー保持体３の回転方向における下流側端に絶縁部７を介して設けられ、第二の振動電界Ｅ２を作用させることでトナー保持体３上のトナーＴを振動させる第二の電極部６と、を有し、第二の電極部６及び絶縁部７は、第一の振動電界Ｅ１が及ぶ範囲内に収まるように配置され、第二の振動電界Ｅ２は第一の振動電界Ｅ１の振幅を超えず且つ少なくとも一部に第一の振動電界Ｅ１の振幅より小さい部位を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が保持された像保持体に対向して配置され且つトナーを外周面に保持して回転するトナー保持体と、
このトナー保持体の外周面に対向して配置され且つトナー保持体上のトナーを飛翔させる電極部材と、を備え、
前記電極部材は、
トナー保持体の外周面に対向して配置され且つ前記トナー保持体との間に周期的に変化する電界成分が含まれる第一の振動電界を作用させることで前記トナー保持体上のトナーを振動させる第一の電極部と、
トナー保持体の外周面に対向し且つ前記第一の電極部のうちトナー保持体の回転方向における下流側端に絶縁部を介して設けられ、周期的に変化する電界成分が含まれる第二の振動電界を作用させることで前記トナー保持体上のトナーを振動させる第二の電極部と、を有し、
前記第二の電極部及び前記絶縁部は、トナー保持体の回転方向に向かって突出し且つ前記第一の電極部とトナー保持体との間に作用する前記第一の振動電界が及ぶ範囲内に収まるように配置され、
前記第二の振動電界は前記第一の振動電界の振幅を超えず且つ少なくとも一部に前記第一の振動電界の振幅より小さい部位を有するものであることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
前記第二の振動電界の作用域にて振動し且つトナー保持体の回転方向に沿って搬送される振動状態のトナーの単位時間当たりの搬送量が、前記第一の電極部及び前記第二の電極部に対して前記第二の振動電界を作用させた場合よりも多くなるように設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の現像装置において、
前記電極部材は少なくとも前記トナー保持体に面する側及びトナー保持体の回転方向における先端部位が絶縁性の被覆層で覆われていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置において、
前記第二の振動電界は前記第一の振動電界と同位相であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４記載の現像装置において、
前記第二の振動電界の振幅は、当該第二の振動電界が作用する作用時間全体に亘って前記第一の振動電界の振幅より小さくなっていることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置において、
前記第二の振動電界は、予め決められた単位期間が、前記第一の振動電界と同位相及び同振幅の電界成分を持つ領域と、ゼロ若しくはゼロに近い電界成分を持つ領域とで構成されることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の現像装置において、
前記第二の電極部は、トナー保持体の回転方向における下流側の先端部位のうち少なくともトナー保持体側を角部のない曲面部としたことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
静電潜像を保持して回転する像保持体と、
この像保持体より離れて対向した状態で配置される請求項１乃至７のいずれかに記載の現像装置と、を備え、
前記電極部材は、前記像保持体と前記トナー保持体とが対向する対向領域のうち前記トナー保持体の回転方向における上流側に偏って配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８記載の画像形成装置において、
前記電極部材は、当該電極部材の先端位置が前記対向領域のうち像保持体とトナー保持体との間の距離が最短になる部位に位置するように配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の画像形成装置において、
最大画像形成領域以上の周面を有する回転可能な支持体並びにこの支持体上に当該支持体の回転方向及びこの回転方向に交差する交差方向に沿って画素単位毎に行列配列された画素電極を有する像保持体と、
前記交差方向に沿った各行の画素電極群のうち走査信号によって選択された行の夫々の画素電極に対応して画像信号に基づいた潜像電圧を印加することにより潜像を書き込む潜像書込手段と、
を備え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、現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、現像剤搬送体と像担持体との間に二つの電極部を有する板状部材を設置し、板状部材へのトナーの付着を防ぐために、上流側の電極部への直流バイアスの絶対値を下流側の電極部より大きくし、更に、非画像領域では下流側の電極部に交流バイアスを重畳することが記載されている。
また、特許文献２には、現像剤搬送体と像形成体との間に二層に電極を設けた構成が記載されている。
【０００３】
更に、特許文献３には、現像剤搬送体と像形成体との間にある制御電極への磁性キャリアの乗り上げを防ぐために、現像剤搬送体に交流成分を断続的に有する波形や、非対称な波形の交流成分を印加することが記載されている。
そして、特許文献４には、現像剤搬送体と像担持体との間で現像剤搬送体の回転方向に沿った二つの電極を設け、両者の間にトナーが上流側の電極から下流側の電極に向かうように作用させる電界が形成されている構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２１１７３３号公報（実施例、図１）
【特許文献２】特開平８−２２０８５３号公報（実施例、図３）
【特許文献３】特開平９−２２２７９０号公報（実施例、図２）
【特許文献４】特開平６−２３６１０６号公報（実施例、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、トナー保持体と、当該トナー保持体に対向して配置されるトナー飛翔用の電極部材との間に振動電界を作用させてトナーをトナー保持体から飛翔させる際、電極部材の先端部位でのトナーの堆積を防ぎながら現像に供するトナー量の十分な確保並びに画質向上を図るようにした現像装置及びこれを用いた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】
【０００６】
請求項１に係る発明は、静電潜像が保持された像保持体に対向して配置され且つトナーを外周面に保持して回転するトナー保持体と、このトナー保持体の外周面に対向して配置され且つトナー保持体上のトナーを飛翔させる電極部材と、を備え、前記電極部材は、トナー保持体の外周面に対向して配置され且つ前記トナー保持体との間に周期的に変化する電界成分が含まれる第一の振動電界を作用させることで前記トナー保持体上のトナーを振動させる第一の電極部と、トナー保持体の外周面に対向し且つ前記第一の電極部のうちトナー保持体の回転方向における下流側端に絶縁部を介して設けられ、周期的に変化する電界成分が含まれる第二の振動電界を作用させることで前記トナー保持体上のトナーを振動させる第二の電極部と、を有し、前記第二の電極部及び前記絶縁部は、トナー保持体の回転方向に向かって突出し且つ前記第一の電極部とトナー保持体との間に作用する前記第一の振動電界が及ぶ範囲内に収まるように配置され、前記第二の振動電界は前記第一の振動電界の振幅を超えず且つ少なくとも一部に前記第一の振動電界の振幅より小さい部位を有するものであることを特徴とする現像装置である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る現像装置において、前記第二の振動電界の作用域にて振動し且つトナー保持体の回転方向に沿って搬送される振動状態のトナーの単位時間当たりの搬送量が、前記第一の電極部及び前記第二の電極部に対して前記第二の振動電界を作用させた場合よりも多くなるように設定されてい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又は２に係る現像装置において、前記電極部材は少なくとも前記トナー保持体に面する側及びトナー保持体の回転方向における先端部位が絶縁性の被覆層で覆われてい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乃至３のいずれかに係る現像装置において、前記第二の振動電界は前記第一の振動電界と同位相であ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４に係る現像装置において、前記第二の振動電界の振幅は、当該第二の振動電界が作用する作用時間全体に亘って前記第一の振動電界の振幅より小さくなってい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１乃至３のいずれかに係る現像装置において、前記第二一の振動電界は、予め決められた単位期間が、前記第一の振動電界と同位相及び同振幅の電界成分を持つ領域と、ゼロ若しくはゼロに近い電界成分を持つ領域とで構成され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乃至６のいずれかに係る現像装置において、前記第二の電極部は、トナー保持体の回転方向における下流側の先端部位のうち少なくともトナー保持体側を角部のない曲面部としたことを特徴とする現像装置である。
【０００８】
請求項８に係る発明は、静電潜像を保持して回転する像保持体と、この像保持体より離れて対向した状態で配置される請求項１乃至７のいずれかに係る現像装置と、を備え、前記電極部材は、前記像保持体と前記トナー保持体とが対向する対向領域のうち前記トナー保持体の回転方向における上流側に偏って配置されることを特徴とする画像形成装置である。
請求項９に係る発明は、請求項８に係る画像形成装置において、前記電極部材は、当該電極部材の先端位置が前記対向領域のうち像保持体とトナー保持体との間の距離が最短になる部位に位置するように配置されることを特徴とする画像形成装置である。
請求項１０に係る発明は、請求項８又は９に係る画像形成装置において、最大画像形成領域以上の周面を有する回転可能な支持体並びにこの支持体上に当該支持体の回転方向及びこの回転方向に交差する交差方向に沿って画素単位毎に行列配列された画素電極を有する像保持体と、前記交差方向に沿った各行の画素電極群のうち走査信号によって選択された行の夫々の画素電極に対応して画像信号に基づいた潜像電圧を印加することにより潜像を書き込む潜像書込手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、トナー保持体と、当該トナー保持体に対向して配置されるトナー飛翔用の電極部材との間に振動電界を作用させてトナーをトナー保持体から飛翔させる際、電極部材の先端部位でのトナーの堆積を防ぎながら現像に供するトナー量の十分な確保並びに画質向上を図ることができる。
請求項２に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、電極部材の先端部位でのトナーの堆積を防ぎながら現像に供するトナー量の十分な確保並びに画質向上を図ることができる。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、トナーの電荷量の変化を抑えることができる。
請求項４に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、電極部材の先端部位でのトナーの堆積が効果的に抑えられる。
請求項５に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、電極部材の先端部位でのトナーの堆積が一層効果的に抑えられる。
請求項６に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、電源構成が簡略化されると共に電極部材の先端部位でのトナーの堆積を抑えることができる。
請求項７に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、エッジ効果に伴う電界集中が抑えられ、電極部材の先端部位でのトナーの堆積がより効果的に抑えられる。
請求項８に係る発明によれば、トナー保持体と、当該トナー保持体に対向して配置されるトナー飛翔用の電極部材との間に振動電界を作用させてトナーをトナー保持体から飛翔させる際、電極部材の先端部位でのトナーの堆積を防ぎながら現像に供するトナー量の十分な確保並びに画質向上を図ることができる画像形成装置を提供できる。
請求項９に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、現像に供するトナー量を多くすることができる。
請求項１０に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、帯電工程が実施される際の画質低下を考慮することなく、高画質画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明が適用された現像装置を用いた画像形成装置の実施の形態の概要を示す説明図である。
【図２】第一の振動電界及び第二の振動電界の作用を示す説明図であり、（ａ）は第二電極部を有する場合、（ｂ）は第二電極部を有さない場合のトナーの動線を示す。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は第一の電極部及び第二の電極部に作用させる振動電界の影響を示す説明図である。
【図４】実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成の概要を示す説明図である。
【図５】実施の形態１の像保持体の構成を示す説明図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は画素電極の構成を示す説明図であり、（ｃ）は等価回路を示す説明図である。
【図７】画素電極の駆動方式を示す説明図である。
【図８】実施の形態１の現像装置を示す説明図である。
【図９】実施の形態１の現像装置の要部拡大図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）は導電性トナーを示す説明図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は比較例として電極部材が一つの部材で構成されている場合の作用を示す説明図である。
【図１２】（ａ）は実施の形態１の構成要素を示す説明図であり、（ｂ），（ｃ）は第一及び第二の電源の電圧波形を示す説明図である。
【図１３】（ａ）は実施の形態２の構成要素を示す説明図であり、（ｂ），（ｃ）は第一及び第二の電源の電圧波形を示す説明図である。
【図１４】（ａ），（ｂ）は実施の形態２の第二の電源の電圧波形の変形例を示す説明図である。
【図１５】実施例１の結果を示すグラフである。
【図１６】実施例２の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
◎実施の形態の概要
先ず、本発明が適用された現像装置における実施の形態の概要について説明する。
図１は本発明を具現化する実施の形態モデルに係る画像形成装置の概要であって、静電潜像を保持して回転する像保持体１と、この像保持体１より離れて対向した状態で配置され且つ像保持体１上に保持された静電潜像に対しトナーＴを飛翔させて現像する現像装置２と、を備えている。
【００１２】
ここで、現像装置２は、静電潜像が保持された像保持体１に対向して配置され且つトナーＴを外周面に保持して回転するトナー保持体３と、このトナー保持体３の外周面に対向して配置され且つトナー保持体３上のトナーＴを飛翔させる電極部材４と、を備え、電極部材４は、トナー保持体３の外周面に対向して配置され且つトナー保持体３との間に周期的に変化する電界成分が含まれる第一の振動電界Ｅ１を作用させることでトナー保持体３上のトナーＴを振動させる第一の電極部５と、トナー保持体３の外周面に対向し且つ第一の電極部５のうちトナー保持体３の回転方向における下流側端に絶縁部７を介して設けられ、周期的に変化する電界成分が含まれる第二の振動電界Ｅ２を作用させることでトナー保持体３上のトナーＴを振動させる第二の電極部６と、を有し、第二の電極部６及び絶縁部７は、トナー保持体３の回転方向に向かって突出し且つ第一の電極部５とトナー保持体３との間に作用する第一の振動電界Ｅ１が及ぶ範囲内に収まるように配置され、第二の振動電界Ｅ２は第一の振動電界Ｅ１の振幅を超えず且つ少なくとも一部に第一の振動電界Ｅ１の振幅より小さい部位を有するものとなっている。
【００１３】
このとき、トナー保持体３としてはドラム状、ベルト状いずれでもよく、トナーＴを保持して回転できるようになっていればよい。
また、第一の振動電界Ｅ１や第二の振動電界Ｅ２は、トナーＴを飛翔させるための周期的に変化する成分が含まれていればよく、例えば直流成分が重畳された交流成分であっても差し支えない。そして、絶縁部７は、第一の電極部５による第一の振動電界Ｅ１と、第二の電極部６による第二の振動電界Ｅ２とが機能分離できる程度の体積抵抗率を有するものであればよく、例えば１０１３Ω・ｃｍ以上で５μｍ以上の厚さのものが適用される。
また、第一の振動電界Ｅ１が及ぶ範囲内とは、第二の電極部６の先端位置が第一の振動電界Ｅ１によって振動したトナーＴが第二の電極部６の先端位置でも振動していることを意味する。
【００１４】
ここで第一の振動電界Ｅ１及び第二の振動電界Ｅ２での作用について、図２（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。図２（ａ）は電極部材４として、第一の電極部５と第二の電極部６とを備えた場合であり、（ｂ）は第一の電極部５のみの場合となっており、夫々のトナーＴの動きを概略動線として示したものである。（ａ）のように第二の電極部６を有するものでは、第一の電極部５の第一の振動電界Ｅ１によって振動させられたトナーＴは、第二の電極部６の第二の振動電界Ｅ２によっても振動が行われるが、このとき、本実施の形態では第二の電極部６の先端部位（下流側端）を第一の振動電界Ｅ１が及ぶ範囲内（図中αで示す領域）に配置しているので、第一の振動電界Ｅ１と第二の振動電界Ｅ２との間で、トナーＴの振動は中断することなく、継続して振動する。そのため、第一の電極部５の先端付近のエッジ効果が低減されると共に、トナーＴは第二の電極部６より下流側に搬送され易くなる。更に、第二の電極部６による第二の振動電界Ｅ２は、第一の振動電界Ｅ１の振幅を超えず且つ少なくとも一部に第一の振動電界Ｅ１の振幅より小さい部位を有するようにしているため、第一の振動電界Ｅ１より弱く、第二の電極部６の先端部位での電界集中強度は、後述する第一の電極部５のみの場合のそれよりも弱くなるので、飛翔したトナーＴは第二の電極部６の先端部位に堆積することなく現像領域へと通過する。
【００１５】
一方、（ｂ）のように、第二の電極部６を有さない場合、第一の電極部５による第一の振動電界Ｅ１によってトナーＴは振動し、徐々に第一の電極部５の先端側に移動する。第一の電極部５の先端部位では、大きな第一の振動電界Ｅ１がそのまま作用し、更にエッジ効果も手伝って、トナーＴはその場振動し易くなり、先端部位ではトナーＴが徐々に堆積し易くなる。そして、このような堆積が持続すると、第一の電極部５の先端部位では、つらら状の凝集物が発生するようにもなる。このような凝集物の発生は、飛翔されたトナーＴの動きを阻害し、つらら状の凝集物となったトナーＴが下流側に飛翔して搬送される。
それ故、（ａ）のようにすることで、第一の電極部５及び第二の電極部６でのトナーＴの堆積も抑えられるようになる。
【００１６】
また、電極部材４として第一の電極部５及び第二の電極部６を有する態様において、別の見方をすれば、次のように表される。
つまり、前記第二の振動電界Ｅ２の作用域にて振動し且つトナー保持体３の回転方向に沿って搬送される振動状態のトナーＴの単位時間当たりの搬送量が、第一の電極部５及び第二の電極部６に対して第二の振動電界Ｅ２を作用させた場合よりも多くなるように設定されている。ここでいうトナーＴの単位時間当たりの搬送量とは、第二の振動電界Ｅ２の作用域で振動しているトナーＴを前提とし、トナー保持体３の回転方向に向かう搬送量を指す。また、トナーＴの搬送量は、直接測定してもよいが、像保持体１上の予め決められた条件の潜像に対する現像量を持って間接的に測定してもよい。
【００１７】
図３（ａ）〜（ｃ）はこのような関係を示す模式図であり、（ａ）は第一の電極部５に第一の振動電界Ｅ１を作用させ、第二の電極部６に第二の振動電界Ｅ２を作用させた場合であり、（ｂ）は第一の電極部５及び第二の電極部６にいずれも第一の振動電界Ｅ１を作用させた場合であり、（ｃ）は第一の電極部５及び第二の電極部６にいずれも第二の振動電界Ｅ２を作用させた場合となっている。
（ａ）では、第一の振動電界Ｅ１による搬送量ｍ１と、第二の振動電界Ｅ２による搬送量ｍ２とにおいて、第二の振動電界Ｅ２を第一の振動電界Ｅ１より弱くしているため、搬送量ｍ１がそれほど低下することなく、そのまま搬送量ｍ２となって現れる。そのため、第一の電極部５の先端付近のエッジ効果が低減されると共に第二の電極部６へのトナーの堆積も抑えられる。
【００１８】
また、（ｂ）のように、第二の電極部６にも第一の振動電界Ｅ１を作用させると、搬送量ｍ２は十分確保されるものの、この場合は、第二の電極部６を有さない場合と同様であり、第二の電極部６の先端部位につらら状のトナーの堆積が生じる虞がある。
更に、（ｃ）のように、第一の電極部５に第二の振動電界Ｅ２を作用させると、第一の電極部５での搬送量ｍ２が十分に確保されず、第二の電極部６での搬送量ｍ２が不足するようになる。
そのため、第一の電極部５に第一の振動電界Ｅ１を作用させ、第二の電極部６に第二の振動電界Ｅ２を作用させることが好適となる。
【００１９】
そして、以上のような作用を奏するには、電極部材４での絶縁部７及び第二の電極部６のトナー保持体３の回転方向に沿う長さを次のようにする方がよい。すなわち、絶縁部７を長くし過ぎると、第一の電極部５にて第一の振動電界Ｅ１によって振動されたトナーＴが第二の電極部６に到達するまでに相当量のトナーＴの飛翔力が低下し、第二の電極部６の第二の振動電界Ｅ２で新たに振動する必要が生じるため、第一の振動電界Ｅ１による効果は大きく削減される。一方、第二の電極部６を長くし過ぎると、トナーＴは第二の振動電界Ｅ２のみでの飛翔と同様に振る舞うため、この場合は飛翔量が第一の振動電界Ｅ１によるものに比べ低減する。それ故、第一の電極部５によるトナーＴの飛翔を有効に機能させ、かつ、第一の電極部５でのトナーＴの堆積を防ぐには、絶縁部７及び第二の電極部６の長さは共に短い方が好適であり、第二の電極部６の先端位置は第二の振動電界Ｅ２が及ぶ範囲内にあればよい。更に、電極部材４とトナー保持体３との間隙から飛翔トナーＴが搬送されることを考慮すると、絶縁部７と第二の電極部６とを合わせた長さは第一の電極部５の下流側における先端位置とトナー保持体３との間隙と同等以下がより一層好適である。
【００２０】
そして、電極部材４にトナーＴが接触してもトナーＴの電荷量の変化を抑える観点から、電極部材４は少なくともトナー保持体３に面する側及びトナー保持体３の回転方向における先端部位が絶縁性の被覆層８で覆われていることが好ましい。このような被覆層８は電極部材４の一部のみならず、全面を覆うように設けてもよい。この場合の絶縁性とは、トナーＴが第一の電極部５や第二の電極部６に接触してもトナーＴの電荷量が変化しない程度の体積抵抗率を有するものであればよい。
【００２１】
また、第二の振動電界Ｅ２としては、電極部材４の先端部位、つまり、第二の電極部６でのトナーＴの堆積を抑える観点から各種のものが挙げられる。第二の振動電界Ｅ２として、第一の振動電界Ｅ１と同位相のものを採用することが好ましく、この場合、第一の電極部５と第二の電極部６とを近くに配置しても第一の振動電界Ｅ１と第二の振動電界Ｅ２との間でトナーＴに対する作用が同じようになされることから、第二の振動電界Ｅ２が有効に作用し、第二の電極部６の先端部位でのトナーＴの堆積が抑えられるようになる。
このような態様としては、第二の振動電界Ｅ２の振幅が、第二の振動電界Ｅ２が作用する作用時間全体に亘って第一の振動電界Ｅ１の振幅より小さくなっている態様が挙げられる。このように第二の振動電界Ｅ２として第一の振動電界Ｅ１より振幅の小さいものを適用させるようにすると、第二の振動電界Ｅ２として第一の振動電界Ｅ１の振幅と同じ大きさの振幅を適用させる場合に比べ、トナーＴの第二の電極部６への堆積が抑えられるようになる。
【００２２】
更に、電源構成を簡略化する観点から、第二の振動電界Ｅ２は、予め決められた単位期間が、第一の振動電界Ｅ１と同位相及び同振幅の電界成分を持つ領域と、ゼロ若しくはゼロに近い電界成分を持つ領域とで構成されることが好ましい。この場合、ゼロ若しくはゼロに近い電界成分を持つ領域ではトナーＴが振動しないような弱電界が作用する領域となっている。このような第一の振動電界Ｅ１の一部のみを使用する代表例としては、例えば第一の振動電界Ｅ１の（１波長／数波長）を使用し、数波長のうち残りの波長部分の振幅をゼロとしたものが挙げられる。このような第二の振動電界Ｅ２では、第一の振動電界Ｅ１よりトナーＴへの飛翔作用を及ぼす期間が短くなり、その分、第二の電極部６でのトナーＴの堆積が抑えられる。
【００２３】
また、電極部材４の先端部位での電界集中を一層抑える観点から、第二の電極部６は、トナー保持体３の回転方向における下流側の先端部位のうち少なくともトナー保持体３側を角部のない曲面部とすることが好ましい。このような断面形状としては、例えば円形、楕円形等が挙げられるが、例えば先端の一部を曲面とすることでも差し支えない。
【００２４】
そして、このような現像装置２を画像形成装置に適用する態様としては、静電潜像を保持して回転する像保持体１と、この像保持体１より離れて対向した状態で配置され且つ像保持体１上に保持された静電潜像をトナーＴにて現像する上述の現像装置２と、を備え、電極部材４は、像保持体１とトナー保持体３とが対向する対向領域のうちトナー保持体３の回転方向における上流側に偏って配置されるようにすればよい。ここで、電極部材４を対向領域の広い領域に亘って設ける必要はなく、例えば上流側から対向領域の中央付近に亘って設けるようにすればよい。また、中央付近とは、像保持体１とトナー保持体３との最短部位よりトナー保持体３の回転方向における下流側にまで及ぶように配置されても差し支えないが、この場合、像保持体１の現像に支障のない範囲であることは言うまでもない。
【００２５】
また、現像時のトナー量を十分確保する観点から、電極部材４は、当該電極部材４の先端位置が前記対向領域のうち像保持体１とトナー保持体３との間の距離が最短になる部位に位置するように配置されることが好ましい。この場合、最短になる部位に位置するとは、最短になる部位のみならず、各種部材の精度、組み立て精度等を考慮した周辺部位も含む意味である。
【００２６】
このとき、電極部材４としては、トナーＴへの電界作用を十分発揮でき、トナーＴをトナー保持体３から飛翔できればよく、対向領域の例えば上流側から中央付近に亘って設けるようにすればよい。仮に、対向領域のうち下流側にも広く設けるようにすると、像保持体１側に向かうトナー量が却って少なくなり、現像に供するトナー量を十分確保できなくなる虞がある。尚、対向領域のうち下流側で現像を阻害しない部分にトナーＴの像保持体１側への移動を遮蔽する遮蔽部材を設けるようにしても差し支えない。
【００２７】
更に、本実施の形態モデルの現像装置２を適用する好適な画像形成装置の一例としては次のものが挙げられる。すなわち、最大画像形成領域以上の周面を有する回転可能な支持体並びにこの支持体上に当該支持体の回転方向及びこの回転方向に交差する交差方向に沿って画素単位毎に行列配列された画素電極を有する像保持体１と、前記交差方向に沿った各行の画素電極群のうち走査信号によって選択された行の夫々の画素電極に対応して画像信号に基づいた潜像電圧を印加することにより潜像を書き込む潜像書込手段と、を備える態様の画像形成装置が挙げられる。
【００２８】
次に、図面に示す実施の形態に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
◎実施の形態１
図４は、本発明が適用された一例としての実施の形態１の画像形成装置における全体構成の概要を示す。
【００２９】
＜画像形成装置の全体構成＞
同図において、本実施の形態の画像形成装置は、所謂タンデム型のカラー画像形成装置であり、装置筐体１５内に例えば電子写真方式にて各色成分（例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））の各色トナー像が形成される四色の像保持体２０（２０ａ〜２０ｄ）を略鉛直方向に並列配置したものである。
【００３０】
四色の像保持体２０ａ〜２０ｄに対向する位置には、二つの張架ロール６１，６２に記録材を吸着して搬送する搬送ベルト６０が掛け渡され、例えば張架ロール６１を駆動ロールとして循環回転するようになっている。また、張架ロール６２と搬送ベルト６０を挟んで対向する位置には、記録材を搬送ベルト６０に吸着するための帯電器６３が設けられている。そして、各色の像保持体２０の周囲には、像保持体２０上に形成された静電潜像をトナーにて現像して顕像化する現像装置４０と、像保持体２０上の残留トナーを清掃する清掃器６５とが設けられ、更に、像保持体２０と搬送ベルト６０を挟んで対向する位置には、搬送ベルト６０によって搬送される記録材上に像保持体２０上のトナー像を転写する転写器６４が設けられている。尚、符号４１は現像装置４０（詳細は後述する）内にて像保持体２０にトナーを供給する現像ロールを示している。
【００３１】
また、装置筐体１５内の下方には、記録材を供給する供給装置７０が設けられ、例えば供給容器７１内に収容された記録材が、ピックアップロール７２によって供給容器７１から送り出された後、フィードロール及びリタードロールの対構成による捌き機構７３にて一枚毎に鉛直方向に延びる記録材搬送路７４に向かって供給される。
そして、供給装置７０から記録材搬送路７４に供給された記録材は、記録材搬送路７４の下流側に配置された位置合わせロール（レジストロール）７８にて一旦位置合わせされた後、予め決めたタイミングで記録材搬送路７４を更に搬送される。
【００３２】
搬送された記録材は、帯電器６３によって搬送ベルト６０に吸着され、そのまま搬送ベルト６０の回転と共に搬送される。搬送ベルト６０上の記録材には、各色の転写器６４によって夫々のトナー像が順次転写されて多重化される。トナー像が多重化された記録材は定着器７６にて定着された後、排出ロール７７から装置筐体１５の一部で構成される記録材排出受け１６に排出される。尚、記録材搬送路７４には、記録材を搬送するための搬送部材（例えば搬送ロール等）７９が適宜設けられる一方、搬送ベルト６０の出口近く（張架ロール６１の近く）には図示外の剥離部材が設けられ、搬送ベルト６０から記録材の剥離が容易になされるようになっている。
【００３３】
＜像保持体＞
次に、本実施の形態で用いられる像保持体２０について詳述する。
本実施の形態における像保持体２０は、例えば図５に示すように、フィルム上に多数の画素電極３４が所謂マトリクス状に行列配置された画素電極フィルム３０を回転可能な支持体である剛体ドラム２１上に巻き付けて固定支持したものとなっている。
本例において、画素電極フィルム３０は、例えばポリイミドフィルム基体上に、所謂薄膜製造プロセスを利用して作製されたもので、画素電極３４が行列配置されている。
【００３４】
そして、このように行列配置された画素電極３４は、例えば剛体ドラム２１の回転軸方向に沿った方向をデータライン、剛体ドラム２１の回転方向に沿った方向を走査ラインとし、各画素電極３４に対応するデータライン及び走査ラインはまとめられて適宜数のデータ用ドライバ３１及び走査用ドライバ３２に接続されている。尚、画素電極フィルム３０は画素電極３４を覆うように全体が図示外の保護膜で覆われており、また、図中符号２１ａは、剛体ドラム２１の外周面の一部に回転軸方向に沿って開口された溝である。
【００３５】
−画素電極の周辺構造−
次に、画素電極フィルム３０の画素電極３４及びその周辺構造について説明する。
本実施の形態において、画素電極フィルム３０は、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、画素電極３４が行列配置されており、各画素電極３４は、所謂アクティブマトリクス方式で構成され、スイッチング素子として例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）３３を用い、コンデンサ３５及び配線（ソース線Ｌｓ、ゲート線Ｌｇ等）が夫々付加されている。
【００３６】
そして、各画素電極３４間の結線は、データライン毎にＴＦＴ３３のソースＳが結線されるソース線Ｌｓ、走査ライン毎にＴＦＴ３３のゲートＧが結線されるゲート線Ｌｇとしてまとめられている。また、ＴＦＴ３３のドレインＤには画素電極３４とコンデンサ３５が並列に接続され、コンデンサ３５の一方は走査ライン毎にまとめられ（図示せず）、図６（ｃ）のような等価回路を呈するように構成されている。
【００３７】
画素電極３４は画素電極フィルム３０に対しマトリクス状に多数並べられた構成のために、画素電極３４の駆動回路は次のように行われる。
つまり、画素電極フィルム３０には、図７に示すように、データライン及び走査ライン毎に予め決めた数の画素電極３４が配置されており、各画素電極３４をスイッチングするＴＦＴ３３のソースＳ側がデータライン毎に夫々データ用ドライバ３１へ接続される一方、ＴＦＴ３３のゲートＧ側が走査ライン毎に夫々走査用ドライバ３２に接続されている。また、これらのデータ用ドライバ３１及び走査用ドライバ３２は、像保持体２０に設けられた像書込制御装置８０によって制御され、像書込制御装置８０によってデータ用ドライバ３１及び走査用ドライバ３２が制御されることで、目的の画素電極３４に画像信号に基づいた潜像電圧が印加され、コンデンサ３５によって保持される。尚、図７では画素電極３４は省略しているが、図６（ｃ）に示すように、ＴＦＴ３３とコンデンサ３５との間に画素電極３４が接続されていることは言うまでもない。
【００３８】
＜現像装置＞
−現像装置の構成例−
本実施の形態における各色の現像装置４０は、用いるトナーが異なる他は略同様の構成が採用されているため、ここでは一つの現像装置４０について説明する。
図８は、現像装置４０の概略構成を示すもので、トナー（本実施の形態では導電性トナーを使用している）が収容される現像容器４０ａを有している。本実施の形態の現像装置４０は、現像容器４０ａに像保持体２０に対向して現像用開口４０ｂを開設すると共に、この現像用開口４０ｂに面して像保持体２０と離間配置され且つ対向部位で同方向に回転するトナー保持体としての現像ロール４１を配設し、像保持体２０と現像ロール４１との対向部位にて像保持体２０上に形成された潜像を現像して可視像化するものである。
【００３９】
また、現像ロール４１の像保持体２０側と異なる側には、現像ロール４１との間にてトナーに電荷注入を行う電荷注入ロール４３が設けられ、互いに軽く接触又は微小間隙をもって支持された状態で対向部位では互いに同方向に回転している。本例では、電荷注入ロール４３の周速が現像ロール４１の周速より速くなるように設定されている。そして、現像ロール４１と電荷注入ロール４３との間には、両者の対向部位にあるトナーに対して電荷注入を行うための注入電界を形成する注入電源９０が設けられている。つまり、本実施の形態では電荷注入ロール４３や注入電源９０等でトナーに対する電荷注入がなされ、現像ロール４１上には安定した帯電量が与えられたトナーが供される。
【００４０】
また、本実施の形態では、現像ロール４１と電荷注入ロール４３との対向部位より電荷注入ロール４３の回転方向における上流側に、電荷注入ロール４３上にトナーの薄層を形成する層規制ブレード４５が設けられており、この層規制ブレード４５によって電荷注入ロール４３上のトナーの層厚規制がなされることで、層厚規制がなされたトナーが現像ロール４１との対向部位に搬送されて電荷注入がなされる。
更に、現像容器４０ａ内の電荷注入ロール４３の奥側にはトナーを撹拌するアジテータ４８が設けられ、電荷注入ロール４３側へのトナーの供給を行うようになっている。
【００４１】
本実施の形態における現像ロール４１は、例えば表面をアルマイト処理したアルミニウム製のロールで構成され、電荷注入ロール４３は、例えばサンドブラスト法や化学エッチング法等により表面に小さく均一な凹凸面を形成したアルミニウム製のロールから構成され、現像ロール４１と電荷注入ロール４３とは軽く接触又は微小間隙をもって支持されている。また、層規制ブレード４５は例えば厚さ０．０３〜０．３ｍｍ程度のステンレスの板ばねにシリコーンゴムやＥＰＤＭゴムを接着剤等により接着したもので、この層規制ブレード４５の一端は、電荷注入ロール４３の表面に軽く接触し、他端は現像容器４０ａの一部に支持されている。尚、上述した部材の構成はこれに限られるものでないことは言うまでもない。
【００４２】
また、本実施の形態の現像装置４０には、現像ロール４１と像保持体２０との対向部位のうち、ほぼ中央位置から現像ロール４１の回転方向における上流側に向かって現像ロール４１上のトナーを飛翔させる電極部材５０が配置されている。
【００４３】
−電極部材−
図９は、図８の要部拡大図を示す。同図において、電極部材５０は、現像ロール４１の外周面に対向して配置され且つ現像ロール４１との間に周期的に変化する交流成分が含まれる第一の振動電界Ｅ１を作用させることで現像ロール４１上のトナーを振動させる第一の電極部５１と、現像ロール４１の外周面に対向し且つ第一の電極部５１のうち現像ロール４１の回転方向における下流側端に絶縁部５３を介して設けられ、周期的に変化する電界成分が含まれる第二の振動電界Ｅ２を作用させることで現像ロール４１上のトナーを振動させる第二の電極部５２と、を有し、第二の電極部５２及び絶縁部５３は、現像ロール４１の回転方向に向かって突出し且つ第一の電極部５１と現像ロール４１との間に作用する第一の振動電界Ｅ１が及ぶ範囲内に収まるように配置され、第二の振動電界Ｅ２は第一の振動電界Ｅ１の振幅を超えず且つ少なくとも一部に第一の振動電界Ｅ１の振幅より小さい部位を有するものとなっている。
また、この場合、第二の振動電界Ｅ２の作用域にて振動し且つ現像ロール４１の回転方向に沿って搬送される振動状態のトナーの単位時間当たりの搬送量が、第一の電極部５１及び第二の電極部５２に対して第二の振動電界Ｅ２を作用させた場合よりも多くなるように設定される。
更に、本実施の形態の電極部材５０は、その表面が絶縁性の被覆層５４で覆われた構成となっている。
【００４４】
本実施の形態では、第一の電極部５１は板状の例えば金属板で構成され、一方、第二の電極部５２は、絶縁性接着剤等（絶縁部５３に相当する）を介して、第一の電極部５１の先端側に導電性ワイヤを固着した構成のものとなっている。尚、第二の電極部５２の構成としてはこれに限られるものではない。
【００４５】
また、電極部材５０は、像保持体２０と現像ロール４１との対向領域のうち、両者の距離が最短となる部位に電極部材５０の先端がほぼ位置するように配置されている。そして、第一の電極部５１が接地され、接地された第一の電極部５１と現像ロール４１との間に第一の振動電界Ｅ１を作用させるための第一の電源９１が設けられる一方、第二の電極部５２には、第二の電源９２が接続され、この第二の電源９２の他端側は接地されている。このとき、第二の電源９２の電圧波形は第一の電源９１の電圧波形と同位相で振幅の小さいものが供給されるようになっている。
【００４６】
−導電性トナーの構成例−
本実施の形態で用いられるトナー（導電性トナー）は、例えば図１０（ａ）に示すように、導電性を有する材料からなる導電性トナー基体（導電性コア）８１を有し、この導電性コア８１の周囲を絶縁性被覆層（例えば絶縁性樹脂層）８２で被覆すると共に、導電性コア８１の一部が露出するように絶縁性被覆層８２に適宜数の凹部８３を設けたものが用いられる。導電性トナーは、重合法や各種公知のカプセル化技術等で作製することができる。この時、導電性コア８１は、ポリエステル系樹脂やスチレンアクリル系樹脂等に導電性カーボンやＩＴＯ等の透明導電粉などの導電剤を分散させたり、ポリエステル系樹脂やスチレンアクリル系樹脂等からなる粒子表面を前記導電剤により被覆することによって、作製される。
【００４７】
このような態様の導電性トナーに対し高電界を印加すると低抵抗化する傾向を示す。そして、低抵抗化する電界の大きさについては、トナーの主として凹部８３の占有割合、あるいは、絶縁性被覆層８２の厚さなどに依存する。
このメカニズムについては、次のように推測される。つまり、導電性コア８１が絶縁性被覆層８２にて被覆されているため、導電性コア８１自体がコア同士接触することや直接電極部材等に接触することが殆どなく、絶縁性被覆層８２を介して一定の微小間隙を保つことになり、この結果、例えば高電界が印加された時、トンネル効果等により導通することによる。
【００４８】
また、導電性トナーの他の態様としては、例えば図１０（ｂ）に示すように、導電性コア８１を絶縁性若しくは半導電性の被覆層８４にて被覆し、被覆層８４の厚さｈを適宜調整することにより、トナーの抵抗を調整可能としたものが挙げられる。このとき、半導電性の被覆層８４については、それ自体半導電性の材料を用いるようにしてもよいし、例えば絶縁性樹脂に、酸化チタンや酸化すず等の金属酸化物や導電性カーボンを微量含有させた半導電性樹脂を用いるようにしてもよい。そして、導電性コア８１としては、例えば通常の絶縁性トナーからなる絶縁性トナー基体（絶縁性コア）の外表面近傍に導電性微粒子を付着させる態様や、絶縁性コアの内部に導電性微粒子を混入させるものなど適宜選定して差し支えない。
【００４９】
＜画像形成装置の作動＞
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動についてその概要を説明する。
−像保持体の潜像形成−
先ず、像保持体２０での潜像形成について説明する。図７に示す像書込制御装置８０によって、各色成分の像保持体２０ａ〜２０ｄ（図４参照）の各画素電極３４（図６参照）に対して画像信号に対応した潜像電圧が印加されて保持され、これが、現像時の像保持体２０側の潜像電位となる。
【００５０】
−現像装置の作動−
次に、現像装置４０での作動を説明するが、先ず、図８を用いて導電性トナーに対する電荷注入工程を中心に説明する。
アジテータ４８により撹拌されたトナーは、電荷注入ロール４３側に供給された後、電荷注入ロール４３の回転に伴って搬送され、層規制ブレード４５にてその層厚が規制されて電荷注入ロール４３上には略均一なトナー層が形成される。この均一に形成されたトナー層は、電荷注入ロール４３と現像ロール４１とが対向する対向部位にて互いに同方向に回転する両者間に挟まれた状態で擦られながら、注入電源９０による注入電界によって電荷注入される。このとき、特に本実施の形態では、電荷注入ロール４３の周速が現像ロール４１の周速より速く設定されているため、トナーへの有効な擦りがなされ、良好な電荷注入がなされる。
【００５１】
この場合、電荷注入ロール４３と現像ロール４１との間に挟まれたトナーは電荷注入ロール４３と接触する確率が高められ、しかも、トナーとの接触抵抗を小さくすることが可能になり、その結果、トナーの見かけ上の抵抗が小さくなり、トナーは低抵抗な状態のまま有効に電荷注入がなされる。そのため、注入電界としては、比較的低電界であってもトナーには効率的に電荷注入が行われる。
【００５２】
このように、単層以下になったトナーに対して電荷注入を行うことで、トナーに対する電荷注入が効果的になされ、ＷＳＴ（Wrong Sign Toner：トナー本来の帯電極性とは異なる逆極性に帯電されたトナー）の発生が抑えられる。そして、電荷注入ロール４３との対向部位を経た現像ロール４１上には、略均一な電荷注入がなされた単層以下のトナー層が形成され、現像ロール４１と像保持体２０との対向領域に搬送される。尚、このような電荷注入方式にあっては、トナー層間にせん断力が与えられるため、トナー同士が分極状態で重なることが防止され、注入電界が仮に高電界の場合であってもＷＳＴの発生は防止される。
【００５３】
−対向領域でのトナーの挙動−
次に、本実施の形態における像保持体２０と現像ロール４１との対向領域でのトナーの挙動について、図１１（ａ）〜（ｃ）を用いて、先ず電極部材５０’が一つの導電部材で構成され、本実施の形態のように機能分離されていない場合を比較例として説明する。
現像ロール４１に付着しているトナーＴを飛翔させるには、ある程度強電界を必要とするため、電極部材５０’と現像ロール４１との間の振動電界Ｅｓによって強電界を作用させ、現像ロール４１からトナーＴを飛翔させ、クラウド化させる。
【００５４】
このとき、特にトナーＴとして注入帯電型のトナーＴを用いる場合、飛翔可能な電界（振動電界Ｅｓ）下ではトナーＴの電気抵抗が低下（誘電率が増加）する。このため、トナーＴとしては電界方向に沿って誘電分極され、トナーＴの持つ帯電量による静電気力以外に、電気双極子による静電気力が無視できないようになる。この電気双極子による静電気力は、トナーＴ間のみならず、トナーＴと現像ロール４１間、トナーＴと電極部材５０’間にも作用する。
【００５５】
また、このような振動電界Ｅｓによる作用は、図１１（ａ）に示すように、電極部材５０’の端部効果も手伝って、電極部材５０’の先端部位（現像ロール４１の回転方向における下流側）で特に強くなる。更に、この部位では、振動電界Ｅｓによるその場振動が生じ易く、結果的に電極部材５０’の先端部位では、（ｂ）に示すように、トナーＴが徐々に堆積し、結果的にすだれ状に連なったトナーＴの凝集物Ｃが形成されるようになる。このようなすだれ状の凝集物Ｃが形成されると、現像ロール４１から飛翔したトナーＴは凝集物Ｃに補足され、クラウド化がされ難くなり、電極部材５０’より下流側の現像領域に搬送されるトナー量は少なくなる。そのため、像保持体２０の潜像に対してトナー付着量が少なくなり、濃度不足等の画像欠陥を生じ易くなる。
【００５６】
更に、電極部材５０’の先端部位でのトナーＴの凝集物Ｃは、現像ロール４１から飛翔されるトナーＴを強く補足するようになり、更に、すだれ状の凝集物Ｃは、（ｃ）に示すように、電極部材５０’の先端部位から徐々に上流側に向かって広がりを示す。これに伴い、現像ロール４１から飛翔されるトナーＴは益々これらの凝集物Ｃに補足され、クラウド化も不十分となり、電極部材５０’の下流側の外側に設けられた現像領域に搬送されるトナーＴは益々少なくなる。一方、このような凝集物Ｃが電極部材５０’から外れると、凝集物Ｃがそのまま現像され、画像のトナー高さ（所謂パイルハイト）が高くなり、良好な画像は形成され難くなる。
【００５７】
このような凝集物Ｃの形成を抑えるには、現像ロール４１の回転速度を大きくすることが想定される。つまり、現像ロール４１の回転によって現像ロール４１と電極部材５０’との間の大気の動きを速くし、この部位でのトナーＴの動きを速くすることで、電極部材５０’の先端部位での凝集物Ｃの発生は抑えられる方向に向かう。しかし、現像ロール４１の回転を速くし過ぎると、電極部材５０’より外方に移動したトナーＴは、現像ロール４１の回転方向に沿う運動成分が大きいため、像保持体２０側に向かう成分としては弱くなる。そのため、像保持体２０での潜像電位を大きくする必要がある。
【００５８】
一方、像保持体２０として、例えば画素電極を用いるような態様では、潜像電位を高くし難いこともあり、一方、現像ロール４１の回転速度はある程度抑える必要がある。そのため、凝集物Ｃの影響を低減することが重要となる。
【００５９】
本実施の形態では、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、第二の電源９２として、第一の電源９１と同位相で振幅の小さい電圧波形のものを用いているため、第二の電極部５２と現像ロール４１との間では、第二の電源９２によって第一の振動電界Ｅ１と同位相で振幅の小さい第二の振動電界Ｅ２が作用するようになる。尚、図１２（ａ）は全体構成を示す模式図であり、わかり易くするため電極部材５０の一部を示している。また、（ｂ）及び（ｃ）は第二の電源９２及び第一の電源９１の電圧波形として、例えば矩形波を用いた場合を一例として示したものである。
【００６０】
つまり、本実施の形態では接地された第一の電極部５１に対して第一の振動電界Ｅ１を作用させているため、仮に、トナーＴとして負帯電トナーが用いられる場合、第一の電源９１の電圧波形では、図１２（ｃ）中のＡ部で現像ロール４１上のトナーＴが電極部材５０側に向かって飛翔する方向の作用を受ける。一方、第二の電源９２では、第一の電源９１による電圧波形のＡ部と同位相のＢ部において、第二の電極部５２からトナーＴの飛翔を抑える方向の電界が作用するため、第二の電極部５２と現像ロール４１との間に作用する第二の振動電界Ｅ２は、第一の振動電界Ｅ１と同位相で振幅が第一の振動電界Ｅ１の振幅から第二の電源９２の振幅分を差し引いた電圧波形のものとなる。
【００６１】
その結果、第一の電極部５１と現像ロール４１との間の第一の電源９１による第一の振動電界Ｅ１によって、現像ロール４１上のトナーＴは飛翔し、徐々に第二の電極部５２側へ移動する。一方、第二の電極部５２と現像ロール４１との間では、第二の振動電界Ｅ２が作用しているため、この部位では、第二の電極部５２に第一の振動電界Ｅ１を作用させる場合に比べ、電界集中が抑えられ、この部位でのトナーＴによる凝集物の発生が抑えられる。
【００６２】
ここで、本実施の形態では、第二の電源９２として、第一の電源９１の電圧波形と同位相で且つ振幅が小さいものを用いることで、第二の振動電界Ｅ２としては第一の振動電界Ｅ１より弱い第二の振動電界Ｅ２を作用させるものとなる。この場合、第二の電源９２の電圧波形の振幅が小さすぎれば、第二の振動電界Ｅ２が第一の振動電界Ｅ１に比べあまり小さくならず、第二の電極部５２でのトナーＴの付着を抑える効果は弱くなる。一方、電圧波形の振幅が大きすぎれば、第二の電極部５２での第二の振動電界Ｅ２が小さくなりすぎ、第一の電極部５１による第一の振動電界Ｅ１によって飛翔したトナーＴでの電極部材５０の外側に向かう運動量は第二の振動電界Ｅ２に影響される結果、現像に供するトナー量が少なくなる虞がある。
本実施の形態では、この点も考慮した第二の振動電界Ｅ２となっているため、第二の電極部５２でのトナーＴの凝集が抑えられると共に像保持体２０側に供給されるトナー量も十分な量のものが供給される。
【００６３】
本実施の形態では、第二の電極部５２として断面が円形のワイヤ状のものを適用した（図９参照）が、ワイヤ状に限られず、他の断面形状のものを適用するようにしても差し支えない。そして、この場合、特にエッジ効果を低減するには、断面が角形状ではなく、曲線を有する外形の方が好適である。
また、本実施の形態では、電極部材５０の全面に被覆層５４を設ける態様を示したが、トナーが接触する部位にのみ設けるようにしても差し支えない。
更に、本実施の形態の第二の電源９２の電圧波形として、振幅が一定の電圧波形のものとしたが、例えば振幅の一部を小さくするような、振幅が異なる電圧波形を採用するようにしても差し支えない。
【００６４】
◎実施の形態２
図１３（ａ）は、実施の形態２の現像装置の要部拡大図である。本実施の形態では、第一の電極部５１は接地されずに現像ロール４１側が接地され、第二の電源９２は第二の電極部５２と現像ロール４１との間に設けられている点が実施の形態１（図１２参照）と異なる。また、（ｂ）は第二の電源９２の電圧波形、（ｃ）は第一の電源９１の電圧波形を示す。尚、実施の形態１と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここではその詳細な説明は省略する。
【００６５】
同図において、本実施の形態では、第一の電極部５１と接地された現像ロール４１との間に第一の電源９１が設けられる一方、第二の電極部５２と接地された現像ロール４１との間に第二の電源９２が設けられている。
本実施の形態の第二の電源９２は、（ｂ）に示すように、第一の電源９１の電圧波形（図中（ｃ）に示す）とは異なり、その電圧波形の一部が適用された波形となっている。図では、第一の電源９１の電圧波形のうち１／３が適用されるものを示している。
【００６６】
本実施の形態では、現像ロール４１が接地されているため、第一の電源９１による第一の振動電界Ｅ１と、第二の電源９２による第二の振動電界Ｅ２とは同位相で作用し、第二の振動電界Ｅ２はその一部で電界が作用しないものとなっている。つまり、第二の電源９２による第二の振動電界Ｅ２は、第一の電源９１による第一の振動電界Ｅ１の一部のみが作用するようになっている。そのため、第二の振動電界Ｅ２は実施の形態１のものに比べて振幅は大きくなるが、第一の振動電界Ｅ１の単位期間内における一部の期間でのみ作用するため、第一の振動電界Ｅ１より全体的には弱い電界が作用する。
【００６７】
その結果、第一の電極部５１と現像ロール４１との間の第一の電源９１による第一の振動電界Ｅ１によって、現像ロール４１上のトナーＴは飛翔し、徐々に第二の電極部５２側へ移動する。一方、第二の電極部５２と現像ロール４１との間では、第二の電源９２による第二の振動電界Ｅ２が作用しているため、第一の振動電界Ｅ１を作用させる場合に比べて電界集中が抑えられ、この部位での凝集物の発生が抑えられる。
【００６８】
本実施の形態では、適用される割合を１／３とする態様を示したが、適用割合としてはこれに限られず、適宜選定すればよい。尚、適用割合が小さくなり過ぎると、現像ロール４１からのトナーＴの飛翔が抑えられ、像保持体２０側に向かうトナー量が少なくなる虞があり、一方、適用割合が大きくなり過ぎると、第二の電極部５２でのトナーＴの凝集が生じ易くなる虞がある。そのため、適用割合としては実験等で確認された割合が適宜選定される。
【００６９】
また、第二の電極部５２の電圧波形として、上述した適用割合のみならず、適用割合の選定並びに振幅の選定（振幅を小さくする）を組み合わせるようにしたり、一波長内の適用割合を変えるようにしても差し支えない。
図１４（ａ）は、適用割合と振幅の両方を変化させた例を示す電圧波形である。Ｐの一波長では振幅（ピークツーピーク値）をＶｐとし、Ｑの一波長では振幅をＶｑとし、全体の適用割合も第一の振動電界Ｅ１より小さくしている。このようにしても、第二の振動電界Ｅ２が第一の振動電界Ｅ１より弱くなり、トナーＴの凝集物の形成が抑えられる。
また、図１４（ｂ）は、一波長の中で適用割合を変化させるようにした電圧波形を示すもので、このように一波長内で適用割合を小さくしても、第二の振動電界Ｅ２が第一の振動電界Ｅ１より弱くなり、トナーＴの凝集物の形成が抑えられる。更に、この場合には、この中の一波長分を削除するようにした電圧波形であっても差し支えない。
【００７０】
以上の実施の形態１，２では、画像形成装置として四色に対応する像保持体２０を用いた構成のものを示したが、これに限られず、単色のものであってもよい。
また、第一の電極部５１として金属製の板状部材の構成を示したが、例えば銅箔の両面をポリイミドフィルムにて挟んだ構成の配線板等を用い、その先端部位に第二の電極部５２を形成するようにしても差し支えないし、第二の電極部５２も合わせて形成するようにしてもよい。
【００７１】
更に、像保持体２０として画素電極３４を使用した構成のものとしたが、例えば画素電極３４を用いない感光体を適用することも可能であり、この場合、感光体側の潜像電圧を小さく設定してもかぶりの発生が抑えられるようになり、感光体自体の長寿命化が実現される。更にまた、トナーとして電荷注入型のものを示したが、例えば摩擦帯電型のトナーを用いるようにしてもよく、この場合、特に、電極部材５０の被覆層５４は省略しても差し支えない。そして、電圧波形としては、矩形波の態様を示したが、これに限らず、正弦波や三角波等であっても差し支えない。
【実施例】
【００７２】
◎実施例１
本実施例は、実施の形態１と同様の構成にて、電極部材の先端部位でのトナーの凝集がどうなるかの確認実験を行ったものである。
本実施例では、電極部材の第一の電極部は厚さ１００μｍの板、第二の電極部はφ５０μｍの線材、絶縁部は約５０μｍで、電極部材と現像ロールとの間隙及び電極部材と像保持体との間隙はいずれも約１５０μｍになるように設定した。また、第一の電極部を接地し、第一の電源としては矩形波で１．６ｋＶｐｐ、１０ｋＨｚの電圧波形のものを適用し、第二の電源としては、第一の電源と同位相のものを適用した。
【００７３】
そして、第二の電源の電圧を０〜４００Ｖｐｐの間で変化させることで、電極部材の先端部位でのトナーの凝集状態、像保持体の現像濃度（画像部に相当する潜像電圧を有する部位での濃度）、トナー像の高さ（パイルハイト）がどう変化するものかについて評価した。
【００７４】
結果は、図１５に示すように、第二の電源の電圧が０〜４００Ｖｐｐの間では、２００Ｖｐｐ以下ではトナーの凝集が確認され、一方、３００Ｖｐｐ以上ではトナーの凝集は確認されなかった。また、０〜４００Ｖｐｐの間では、現像濃度の変化は確認されなかった。
更に、２００〜３００Ｖｐｐの間で詳細に実験したところ、およそ２３０Ｖｐｐを境にトナーの凝集状態が変化することが確認された。そして、今回の第二の電源の電圧範囲では、現像濃度の低下が確認されなかったが、更に大きくすると現像濃度の低下が生じることが予想された。
更にまた、凝集が確認された場合のトナー像の高さ（パイルハイト）は８０μｍを超えるものが観測されたが、凝集が確認されなかった場合には３０μｍ以下の高さであった。
【００７５】
更に、本件発明者らは、飛翔電極部材と像保持体との間隙、飛翔電極部材と現像ロールとの間隙を１００〜３００μｍの範囲で更に実験したところ、同様の傾向が得られることを確認した。また、第一の電源の電圧の大きさを多少変化させても同様の傾向が得られることを確認した。
【００７６】
また、本実施例では、第二の電極部としてφ５０μｍの線材を使用したが、断面形状を変化させても同様の傾向があることが確認された。更に、電極部材における第一の電極部より先端側（絶縁部及び第二の電極部の部分）では、現像ロールの回転方向に沿った長さを長くし過ぎると、第一の電極部でのトナーの飛翔効果がそのまま有効的に利用されなくなる虞があることや、電極部材と現像ロールとの間隙を想定すると、短い方が好適であり、通常、電極部材と現像ロールとの間隙以下のものが好適であった。
【００７７】
◎実施例２
本実施例は、実施の形態２と同様の構成にて、電極部材の先端部位でのトナーの凝集がどうなるかの確認実験を行ったものである。尚、比較例として、電極部材を一枚の板状のものとし、一つの振動電界（第一の振動電界に相当）の場合にも同様の実験を行った。
実験条件は実施例１と略同様に行い、第一の電源の電圧波形に対する第二の電源の電圧波形の適用割合を変化させて電極部材の先端部位でのトナーの凝集並びに現像濃度の変化を確認した。尚、適用割合としては、第一の電源の電圧波形のうち、ＯＦＦにするパルスの割合（ＯＦＦパルス割合）を％表示したもので、適用割合を小さくすることは、ＯＦＦパルス割合を大きくすることに相当する。
【００７８】
結果を図１６に示す。
本実施例では、ＯＦＦパルス割合を増やす（適用割合を小さくする）ことで、現像濃度は徐々に低下し、５０％を超えると収斂する傾向が確認された。また、凝集についてはＯＦＦパルス割合が３０％付近（図中αで示す線）を境に切り分けられ、それより大きくなると凝集が抑えられることが確認された。
【００７９】
一方、比較例では、ＯＦＦパルス割合を増やすと、本実施例よりも現像濃度の低下は大きく、また、凝集はＯＦＦパルス割合が５５％付近（図中βで示す線）を境に変化することが確認された。
【００８０】
その結果、本実施例のように、電極部材を分割し、夫々に異なる振動電界を作用させることで、電極部材を分割しないものに比べ、現像濃度の低下が下げ止まる方向にあり、また、トナーの凝集が発生するＯＦＦパルス割合が下がるようになる。つまり、ＯＦＦパルス割合を大きくし過ぎることなく、十分な現像濃度の確保が可能であることが確認された。
【００８１】
実施例２においても、実施例１と同様に電極部材と像保持体との間隙、電極部材と現像ロールとの間隙を１００〜３００μｍの範囲で更に実験したところ、同様の傾向が得られることが確認された。また、第二の電源の振幅を第一の電源よりも小さくしても同様の傾向が見られることが確認された。
【符号の説明】
【００８２】
１…像保持体，２…現像装置，３…トナー保持体，４…電極部材，５…第一の電極部，６…第二の電極部，７…絶縁部，８…被覆層，Ｅ１…第一の振動電界，Ｅ２…第二の振動電界，Ｔ…トナー
【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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【図１５】
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【図１６】
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