(57)【要約】【課題】フレア現像方式の現像装置において、帯電不良トナーに起因する地汚れを経時においても安定的に防止することができる現像装置、並びに、この現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】フレア現像方式の現像装置６で、トナー担持ローラ７の表面移動方向について、供給ローラ６２がトナー担持ローラ７にトナーを供給する供給位置よりも下流側、且つ、現像領域よりも上流側となる位置のトナー担持ローラ７の外周面と対向し、ホッピングした状態のトナーに含まれる逆帯電トナーを回収するトナー回収部材として、表面が無端移動するトナー回収ローラ３１を備え、トナー回収ローラ３１の無端移動により搬送された逆帯電トナーも含む帯電不良トナーをトナー回収ローラ３１の表面上から機械的に除去する回収ローラクリーニングブレード３２を備える。【選択図】図１
2013205616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面が潜像担持体と対向し、互いに異なる電圧が印加される少なくとも二種類の電極部材を備え、外周面が無端移動することによって外周面に担持したトナーを該潜像担持体との対向部である現像領域に搬送するトナー担持体と、
該トナー担持体の外周面にトナーを供給するトナー供給手段とを備え、
上記少なくとも二種類の電極部材に対して互いに異なる電圧を印加することによりトナーをホッピングさせるためのホッピング電界を上記トナー担持体の外周面上に形成することで、上記トナー供給手段から供給されたトナーを該トナー担持体の外周面上に担持し、該トナー担持体を表面移動させることにより、ホッピングした状態のトナーを現像領域へ搬送して上記潜像担持体上の潜像に付着させることにより該潜像を現像する構成であり、
該トナー担持体の表面移動方向について、該トナー供給手段が該トナー担持体にトナーを供給する供給位置よりも下流側、且つ、該現像領域よりも上流側となる位置のトナー担持体の外周面と対向し、ホッピングした状態のトナーに含まれる逆帯電トナーを回収するトナー回収部材を備える現像装置において、
上記トナー回収部材は表面が無端移動する無端移動体であり、
該トナー回収部材が上記トナー担持体と対向するトナー回収位置で該トナー回収部材の表面に付着し、該トナー回収部材の無端移動により搬送された上記逆帯電トナーも含む帯電不良トナーを該トナー回収部材の表面上から機械的に除去する回収部材清掃手段を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記トナー回収部材は上記トナー担持体に対して非接触であり、
上記トナー回収位置における該トナー回収部材と該トナー担持体との距離である回収ギャップは、上記現像領域における上記潜像担持体と該トナー担持体との距離である現像ギャップ以下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または２の現像装置において、
上記トナー回収部材は、上記トナー回収位置における表面移動方向が上記トナー担持体の表面移動方向に対して逆方向となるように表面移動することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の現像装置において、
上記トナー回収部材は導電性部材であり、ホッピングした状態のトナーのうちの正規帯電トナーと同極性のバイアスを該トナー回収部材に印加する回収バイアス印加手段を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
潜像担持体の潜像にトナーを付着させることにより該潜像を現像し、これにより得られたトナー像を最終的に記録材に転移させて画像形成を行う画像形成装置において、
上記潜像担持体上の潜像を現像する手段として、請求項１乃至４の何れか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体の表面を帯電する帯電手段と、該潜像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置における潜像担持体、帯電手段及びクリーニング手段のうちの少なくとも一つと該現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて該画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、
上記現像手段として、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる現像装置並びにこれを用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【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に用いられる現像装置としては、特許文献１や特許文献２に記載のものが知られている。これらの現像装置は、表面移動する現像ローラ等のトナー担持体に担持したトナーを、その表面移動に伴って潜像担持体との対向領域である現像領域に搬送する。そして、現像領域にて、トナー担持体上のトナーをトナー担持体の表面と潜像担持体上の静電潜像との電位差によって静電移動させて現像を行う。かかる構成においては、前述の電位差を比較的大きくしなければならない。トナーに対して、ファンデルワールス力や鏡像力等による現像剤担持体との付着力に打ち勝つだけの力を付与しなければならないからである。また、トナー担持体の地肌部にトナー粒子を付着させるいわゆる地汚れを発生させてしまうことがある。この地汚れは、トナー中に含まれる正規帯電極性とは逆極性に帯電してしまった逆帯電トナー粒子が、潜像担持体の地肌部に付着することで発生する。
【０００３】
一方、現像装置としては、特許文献３に記載のように、トナー担持体表面や磁性キャリアに吸着させたトナーを現像に用いるのではなく、トナー担持体の外周面上でホッピングさせたトナーを現像に用いるフレア現像方式を採用したものが知られている。具体的には、周方向に所定のピッチで配設された複数の電極を具備する筒状のトナー担持体を有している。これら電極は、互いに隣り合う二つの電極からなる電極対が繰り返し配設されたものである。それぞれの電極対における二つの電極の間には交番電界が形成される。これにより、電極対における一方の電極の上に位置していたトナーが浮上して他方の電極の上に着地したり、他方の電極の上から浮上して一方の電極の上に着地したりするといったホッピングの挙動を示す。
【０００４】
このようなホッピングを繰り返しながら、トナー担持体上のトナーはトナー担持体の回転駆動に伴う表面移動よって現像領域まで搬送される。現像領域では、潜像担持体上の潜像の近傍まで浮上したトナーが、トナー担持体の電極に向けて下降することなく、潜像による電界に引かれて潜像に付着する。かかる構成では、トナー担持体表面や磁性キャリアなどに吸着しているトナーではなく、ホッピングによって吸着力を発揮していないトナーを現像に用いる。これにより、従来の一成分現像方式や二成分現像方式では実現が望めなかったほどの低電位現像を実現することができる。例えば、周囲の非画像部との電位差が僅か数十［Ｖ］である静電潜像にトナーを選択的に付着させることも可能である。
【０００５】
しかしながら、かかる構成の現像装置においても、トナー担持体上でホッピングした逆帯電トナー粒子が潜像担持体の地肌部に付着して地汚れを引き起こしてしまうことがある。
このようなトナー担持体上をトナーがホッピングする構成の現像装置での地汚れを防止する構成として、特許文献４に記載の現像装置が提案されている。この現像装置は、トナー担持体の表面移動方向について、現像領域よりも上流側となる位置のトナー担持体の外周面と対向し、ホッピングした状態のトナーに含まれる逆帯電トナーを回収できるトナー回収部材を備える構成である。この現像装置が備えるトナー回収部材は、トナー担持体と対向する対向面を備え、トナー担持体との間隔が一定になるように対向面が湾曲しており、対向面とトナー担持体との間隔が現像領域におけるトナー担持体と潜像担持体との最小間隔である現像ギャップと同じ値に設定されている。
【０００６】
そして、現像時には、トナー回収部材の電位が潜像担持体の地肌部の電位（一様帯電電位）と同じ極性且つ同じ値になるようにバイアスを印加する。これにより、トナー回収部材とトナー担持体との電位関係を現像領域における地肌部とトナー担持体との電位関係と同じ状態とすることができ、トナー担持体の表面上をホッピングするトナーの中から、現像領域において潜像担持体の地肌部に付着するおそれがある逆帯電トナーを選択的にトナー回収部材に付着させることができる。地汚れの原因となる逆帯電トナーを現像領域よりも上流側で予め回収することができるため、逆帯電トナーが地肌部に付着することに起因する地汚れの発生を防止することができる。
また、特許文献４には、現像動作が終了するとトナー回収部材に印加するバイアスをトナー回収部材に付着した逆帯電トナーがトナー担持体に移動するような吐き出しバイアスに切り替えることが記載されている。これにより、現像時にトナー回収部材で回収した逆帯電トナーをトナー担持体上に戻し、その後、トナー担持体のクリーニング部材によって回収する構成となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献３や特許文献４のように、トナー担持体上をトナーがホッピングする構成の現像装置では、逆帯電トナーとは異なる帯電不良トナーである弱帯電トナーも地汚れの原因となることがあった。弱帯電トナーとは、大多数を占める他の正規帯電トナーのトナー粒子よりも帯電量が小さいトナー粒子であり、弱帯電トナーが地汚れの原因となるのは、以下の理由によるものと考えられる。
すなわち、弱帯電トナーのトナー粒子は、帯電性の違いによりホッピングしたときの挙動が正規帯電トナーのトナー粒子とは異なる。具体的には、弱帯電トナーのトナー粒子は電界の影響を受け難いため、移動速度が遅く、ホッピングの際の上昇中に、後から上昇してくる正規帯電トナーが衝突し易く、この衝突が繰り返されることでトナークラウドよりも外側に押し出される。このときの押し出される力が、地肌部との静電的な反発力に打ち勝つと弱帯電トナーが地肌部に付着し、地汚れの原因となる。
【０００８】
上記特許文献４の現像装置のように、トナー回収部材とトナー担持体との電位関係を現像領域における地肌部とトナー担持体との電位関係と同じ状態とする構成では、地肌部に付着して地汚れの原因となり得るトナーであれば、逆帯電トナー以外のトナーであってもトナー回収部材に付着する。このため、地汚れの原因となり得る弱帯電トナーもトナー回収部材の上記対向面に付着する。逆帯電トナーと弱帯電トナーとが付着したトナー回収部材の対向面では、帯電極性が互いに異なるトナーが混在して付着した状態となる。このような状態のトナー回収部材の対向面に付着した帯電不良トナーの全てをトナー担持体に移動させるような吐き出しバイアスの設定は困難である。特に、弱帯電トナーは電界の影響を受け難く、トナー回収部材に付着してしまうと、トナー回収部材とトナー担持体との間に形成された電界によってトナー担持体に移動させることは困難であり、トナー回収部材に残留しやすい。そして、帯電不良トナーの一部がトナー回収部材に残留することが繰り返されると、経時でトナー回収部材の対向面が残留したトナーで覆われてしまい、帯電不良トナーの回収性能が低下し、地汚れが悪化する。
【０００９】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、フレア現像方式の現像装置において、帯電不良トナーに起因する地汚れを経時においても安定的に防止することができる現像装置、並びに、この現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、外周面が潜像担持体と対向し、互いに異なる電圧が印加される少なくとも二種類の電極部材を備え、外周面が無端移動することによって外周面に担持したトナーを該潜像担持体との対向部である現像領域に搬送するトナー担持体と、該トナー担持体の外周面にトナーを供給するトナー供給手段とを備え、上記少なくとも二種類の電極部材に対して互いに異なる電圧を印加することによりトナーをホッピングさせるためのホッピング電界を上記トナー担持体の外周面上に形成することで、上記トナー供給手段から供給されたトナーを該トナー担持体の外周面上に担持し、該トナー担持体を表面移動させることにより、ホッピングした状態のトナーを現像領域へ搬送して上記潜像担持体上の潜像に付着させることにより該潜像を現像する構成であり、該トナー担持体の表面移動方向について、該トナー供給手段が該トナー担持体にトナーを供給する供給位置よりも下流側、且つ、該現像領域よりも上流側となる位置のトナー担持体の外周面と対向し、ホッピングした状態のトナーに含まれる逆帯電トナーを回収するトナー回収部材を備える現像装置において、上記トナー回収部材は表面が無端移動する無端移動体であり、該トナー回収部材が上記トナー担持体と対向するトナー回収位置で該トナー回収部材の表面に付着し、該トナー回収部材の無端移動により搬送された上記逆帯電トナーも含む帯電不良トナーを該トナー回収部材の表面上から機械的に除去する回収部材清掃手段を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、無端移動するトナー回収部材の表面に付着した逆帯電トナーを含む帯電不良トナーを回収部材清掃手段によって機械的に除去するため、帯電不良トナーの帯電性に関係なく、トナー回収部材から除去することが出来る。これにより、トナー回収部材に帯電不良トナーの一部が残留することを防止し、トナー担持体からの帯電不良トナーの回収性能を維持することができ、経時においても安定的に地汚れを防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、フレア現像方式の現像装置において、帯電不良トナーに起因する地汚れを経時においても安定的に防止することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るプリンタが備えるプロセスユニットの説明図。
【図２】プリンタを示す概略構成図。
【図３】プロセスユニットを着脱している最中の同プリンタを示す概略構成図。
【図４】プロセスユニットのトナー担持ローラを示す斜視図。
【図５】トナー担持ローラの電極構成を示す平面模式図。
【図６】トナー担持ローラを示す拡大横断面図。
【図７】トナー担持ローラの電極に印加されるパルス電圧の特性を示す波形図。
【図８】トナー担持ローラの変形例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、プリンタ１００と呼ぶ）の一実施形態について説明する。
図２は本実施形態に係るプリンタ１００を示す概略構成図である。プリンタ１００は、ブラック、マゼンタ、シアン、イエロー（以下、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙとも記す）のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成することができる。そして、ベルトユニット１、四つのプロセスユニット６０（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）、四つの光書込ユニット４（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）、レジストローラ対５３、転写ローラ１２、定着装置３、給紙カセット５０、給紙路５２などを備えている。
【００１５】
ベルトユニット１は、潜像担持体である有機感光体を無端ベルト形状に構成した感光体ベルト１１を備え、感光体ベルト１１を水平方向よりも鉛直方向にスペースをとる縦長の姿勢で張架しながら図中反時計回り方向（矢印Ａ方向）に無端移動する。より詳しくは、感光体ベルト１１を、駆動ローラ１１ｂ、テンションローラ１１ｃ、転写バックアップローラ１１ａ、及び四つの現像対向ローラ１０（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）によって裏面側から支えながら張架している。そして、図示を省略した回転駆動機構によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ１１ｂの回転によって感光体ベルト１１を無端移動する。この感光体ベルト１１における図中左側の張架面（以下、左側張架面という）は、ほぼ鉛直方向に延在する姿勢になっている。
【００１６】
感光体ベルト１１の左側張架面の図中左側方には、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ用のプロセスユニット６０（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）が鉛直方向に並ぶように配設されており、それぞれ感光体ベルト１１の左側張架面に対向している。これら四つのプロセスユニット６０（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）は、それぞれ、現像装置６（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）と、感光体ベルト１１を一様帯電せしめる帯電装置２（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）とを１つのユニットとして図示しない共通の保持体に保持して、現像装置６及び帯電装置２を一体としたプロセスユニット６０を構成している。そして、プロセスユニット６０は、図３に示すように、ベルトユニット１が退避することで開放された空間からプリンタ１００の筺体に対して着脱可能となっており、プロセスユニット６０はユーザーによる交換が可能となっている。
【００１７】
先に示した図２において、四つの現像装置６（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）のうち、鉛直方向の最も上側に位置するブラック用現像装置６Ｋの上方には、ブラック用帯電装置２Ｋが感光体ベルト１１の左側張架面に対向するように配設されている。また、鉛直方向において、ブラック用現像装置６Ｋと、マゼンタ用現像装置６Ｍとの間には、マゼンタ用帯電装置２Ｍが感光体ベルト１１の左側張架面に対向するように配設されている。また、マゼンタ用現像装置６Ｍと、シアン用現像装置６Ｃとの間には、シアン用帯電装置２Ｃが感光体ベルト１１の左側張架面に対向するように配設されている。更に、シアン用現像装置６Ｃと、イエロー用現像装置６Ｙの間には、イエロー用帯電装置２Ｙが感光体ベルト１１の左側張架面に対向するように配設されている。
【００１８】
鉛直方向に並ぶ四つの現像装置６（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）の図中左側方には、四つの光書込ユニット４（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）が鉛直方向に並ぶように配設されている。これら光書込ユニット４（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）は、外部の図示しないパーソナルコンピュータやスキャナから送られてくる画像情報に基づいて、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙの各色に対応した潜像を感光体ベルト１１に書き込むための装置である。光書込ユニット４（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）は、上記画像情報に基づいて、図示しない四つの半導体レーザーを駆動してＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙ用の書込光Ｌｋ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｙを出射する。そして、これらを図示しないポリゴンミラーによって偏向せしめながら、図示しない反射ミラーで反射させたり光学レンズに通したりすることで感光体ベルト１１に対する光走査を行う。かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。
【００１９】
なお、光走査は暗中にて行われる。また、各色に対応した書込光Ｌｋ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｙは、各色の帯電装置２（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）と現像装置６（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）との間を通過して、感光体ベルト１１に照射される。
【００２０】
感光体ベルト１１は、自らを張架している複数の張架ローラのうち、最も下方に位置する駆動ローラ１１ｂと、最も上方に位置するテンションローラ１１ｃとの間では、鉛直方向上方から下方に向けてほぼ真っ直ぐに移動する。この過程において、まず、ブラック用帯電装置２Ｋとの対向位置を通過するときに、例えば負極性に一様帯電せしめられる。そして、ブラック用の画像情報に応じたブラック用書込光Ｌｋが照射されることによる光走査によって負極性に帯電した感光体ベルト１１表面ではＫ画像部に対応する領域が除電されてブラック用の静電潜像が形成される。感光体ベルト１１の表面は、ブラック用の静電潜像を担持した後、ブラック用現像装置６Ｋとの対向位置を通過する。この際、感光体ベルト１１に形成されたブラック用の静電潜像の画像部にブラック用現像装置６ＫがＫトナー粒子を付着させて現像し、ブラック用の静電潜像をＫトナー像として可視化する。
【００２１】
Ｋトナー像が形成された感光体ベルト１１は、鉛直方向上方から下方に向けての移動に伴って、マゼンタ用帯電装置２Ｍによって再び一様帯電せしめられる。このとき、すでに、感光体ベルト１１上にトナー像が形成されている場合でも、トナー像を含め感光体ベルト１１の表面が一様帯電させられる。感光体ベルト１１は、マゼンタ用帯電装置２Ｍによって一様帯電せしめられた後、マゼンタ用書込光Ｌｍによる光走査によってマゼンタ用静電潜像を担持する。このマゼンタ用の静電潜像は、マゼンタ用現像装置６Ｍによって現像されてＭトナー像となる。
【００２２】
Ｍトナー像が形成された感光体ベルト１１は、鉛直方向上方から下方に向けての移動に伴って、シアン用帯電装置２Ｃによって再び一様帯電せしめられたる。このとき、すでに、感光体ベルト１１上にトナー像が形成されている場合でも、トナー像を含め感光体ベルト１１の表面が一様帯電させられる。感光体ベルト１１は、シアン用帯電装置２Ｃによって一様帯電せしめられた後、シアン用書込光Ｌｃによる光走査によってシアン用の静電潜像を担持する。このシアン用の静電潜像は、シアン用現像装置６Ｃによって現像されてＣトナー像となる。このとき、Ｃトナー像の全領域又は一部領域は、既に感光体ベルト１１上に形成されているＭトナー像の上に重ね合わせた状態で現像され、その重ね合わせ箇所は、Ｍ及びＣによる二次色部となる。
【００２３】
Ｃトナー像が形成された感光体ベルト１１は、鉛直方向上方から下方に向けての移動に伴って、イエロー用帯電装置２Ｙによって再び一様帯電せしめられたる。このとき、すでに、感光体ベルト１１上にトナー像が形成されている場合でも、トナー像を含め感光体ベルト１１の表面が一様帯電させられる。感光体ベルト１１は、イエロー用帯電装置２Ｙによって一様帯電せしめられた後、イエロー用書込光Ｌｙによる光走査によってイエロー用の静電潜像を担持する。このイエロー用の静電潜像は、イエロー用現像装置６Ｙによって現像されてＹトナー像となる。このとき、Ｙトナー像の全領域又は一部領域は、既に感光体ベルト１１上に形成されているＭトナー像、Ｃトナー像、あるいはＭＣの二次色部の上に重ね合わせた状態で現像される。これにより、Ｙトナー像の重ね合わせ箇所は、Ｍ及びＹによる二次色部、Ｃ及びＹによる二次色部、あるいはＭ、Ｃ及びＹによる三次色部となる。
【００２４】
以上のようなＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙトナー像の重ね合わせ現像により、感光体ベルト１１のおもて面（ループ外面）には、四色重ね合わせトナー像が形成される。なお、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ用の帯電装置２（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）としては、それぞれコロナ放電によって感光体ベルト１１を一様帯電するものが用いられている。このような構成の帯電装置２（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）によれば、感光体ベルト１１に対して非接触で一様帯電処理を施すことが可能なので、帯電位置よりも上流側の現像装置６によって感光体ベルト１１上に既に形成されているトナー像と帯電部材との接触によるトナー像の乱れを回避して、帯電を行うことができる。
【００２５】
イエロー用現像装置６Ｙとの対向位置であるイエロー用の現像領域を通過した感光体ベルト１１は、駆動ローラ１１ｂに対する掛け回し箇所を通過すると、今度は相対的に鉛直方向下方から上方に向けて移動するようになる。そして、転写バックアップローラ１１ａに対する掛け回し箇所に進入する。この掛け回し箇所の一部に対しては、転写ローラ１２がおもて面側から当接して転写ニップを形成している。転写バックアップローラ１１ａは接地されているのに対し、導電性の転写ローラ１２には図示しないバイアス印加手段によって転写バイアスが印加されている。これにより、転写ニップを間に挟んでいる転写バックアップローラ１１ａと転写ローラ１２との間には、感光体ベルト１１上のトナー像を転写バックアップローラ１１ａ側から転写ローラ１２側に静電移動させる転写電界が形成されている。
【００２６】
給紙カセット５０は、記録紙Ｐ等の転写材を収納し、画像形成時に転写材を搬送開始する給紙装置を構成する。
画像形成時には、給紙カセット５０は所定のタイミングで給紙コロ５１を回転駆動させることで、カセット内に収容している記録紙Ｐを給紙路５２に向けて送り出す。送り出された記録紙Ｐは、転写ニップの図中下方に配設されたレジストローラ対５３のローラ間に挟み込まれる。レジストローラ対５３は、記録紙Ｐの先端部を挟み込むとすぐに回転駆動を一時停止する。そして、記録紙Ｐを感光体ベルト１１上の四色重ね合わせトナー像と同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを転写ニップに送り出す。
【００２７】
転写ニップでは、感光体ベルト１１上に形成された四色重ね合わせトナー像が記録紙Ｐに密着し、ニップ圧や転写電界の作用によってこのトナー像が感光体ベルト１１から記録紙Ｐに一括転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラーのトナー像となる。
【００２８】
定着装置３は、記録紙Ｐ等の転写材上に形成された未定着のトナー像を固定する装置である。
転写ニップを通過してその表面にトナー像が形成された記録紙Ｐは、転写ニップから定着装置３に送り込まれる。定着装置３は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ３ｂと、これに圧接するように配置された加圧ローラ３ａとの当接によって定着ニップを形成しており、送り込まれてきた記録紙Ｐをこの定着ニップ内に挟み込む。そして、定着ローラ３ｂによる加熱やニップ圧の作用によってトナー像を記録紙Ｐに定着させ、記録紙Ｐ上に可視像を形成する。
【００２９】
定着装置３内でトナー像の定着処理が施され、表面上に可視像が形成された記録紙Ｐは、図示しない排紙ローラ対を経由した後、機外へと排出される。
【００３０】
プリンタ１００においては、転写ニップを通過した後の感光体ベルト１１の表面に付着している転写残トナーをクリーニングするためのクリーニング手段を設けていない。感光体ベルト１１は、転写残トナーを付着させたままの状態で次工程のＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙ用の現像領域に進入することになるが、四つの帯電装置２（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）によって転写残トナーが正規極性（本実施形態では負極性）に帯電せしめられることで、再び転写ニップに進入したときに記録紙Ｐに転写され、感光体ベルト１１から除去される。転写残トナーが記録紙Ｐに転写されると多少の画像の乱れは生じるが、転写残トナーが記録紙Ｐに転写されても僅かな量であれば、視認される程度の画質劣化は生じない。
【００３１】
なお、転写残トナーの量が比較的多くなる場合には、転写ニップを通過した後、ブラック用帯電装置２Ｋとの対向位置に進入する前の感光体ベルト１１の表面から転写残トナーを除去するクリーニング手段を設けてもよい。この場合、クリーニング手段と、現像装置とを一体的に構成してプロセスユニットとすることも可能である。
【００３２】
図１は、四つのプロセスユニット６０（Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ）のうちの一つのプロセスユニット６０の説明図である。各色のトナー像を像担持体である感光体ベルト１１上に形成させるトナー像形成手段である各プロセスユニット６０は、使用するトナーＤの色が互いに異なっているが、その他の構成についてはほぼ同様である。よって、以下の説明では、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙの色分け記号を省略して説明する。なお、本実施形態における現像装置６は、非磁性トナーからなる一成分現像剤を用いた現像装置の一例である。
【００３３】
図１に示すように、現像装置６に対して感光体ベルト１１の表面移動方向上流側には、感光体ベルト１１の表面を一様帯電させるための帯電装置２が配置されている。本実施形態のでは帯電装置２として、コロナ帯電を採用しており、コロナ帯電のように非接触の帯電手段を用いれば、上述したように、上流側の現像装置６によって既に感光体ベルト１１上に形成されたトナー像を乱すことなく感光体ベルト１１を帯電させることができる。
【００３４】
図１に示すように、現像装置６は、感光体ベルト１１に供給するトナーを収容するトナー収容部６６を形成するケーシング６１と、ケーシング６１の開口部９０で感光体ベルト１１と対向するローラ状のトナー担持体であるトナー担持ローラ７とを備える。また、現像装置６は、トナー収容部６６内のトナーＤをトナー担持ローラ７に供給するトナー供給手段である供給ローラ６２と、トナー収容部６６内のトナーＤを攪拌しながら供給ローラ６２へトナーを汲み上げるトナー攪拌手段であるパドル６４とを備える。トナー担持ローラ７、供給ローラ６２及びパドル６４は不図示の回転駆動機構によって回転されるようになっている。
【００３５】
現像装置６のトナー収容部６６内にはトナーＤが収容されており、トナー収容部６６から供給ローラ６２へ受け渡されたトナーＤに対して供給ローラ６２との間で摩擦帯電が行われ、摩擦帯電したトナーＤが供給ローラ６２からトナー担持ローラ７上に供給される。供給ローラ６２には、供給電源６２ａから供給バイアスが印加されている。図１に示す現像装置６では、供給バイアスとして直流電圧を印加しているが、この供給バイアスは、直流電圧でも交流電圧でもよく、直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアスでもよい。この供給バイアスによって供給ローラ６２とトナー担持ローラ７との間に供給電界が生じる。供給ローラ６２に担持されたトナーは、この供給電界からの静電気力を受け、供給ローラ６２から離れ、トナー担持ローラ７の表面に移動する。
【００３６】
トナー担持ローラ７は、その表面に詳細は後述する複数の電極からなるトナー担持電極体２０を備え、電極間に形成される電界によってトナーをホッピングさせてクラウド状態にして担持する。そして、回転駆動による表面移動によってクラウド状態のトナーを感光体ベルト１１との対向部である現像領域に搬送する。また、現像領域に対してトナー担持ローラ７のトナー搬送方向上流側には、トナー担持ローラ７上のトナー量を規制するブレード状の規制部材６３が設置されている。規制部材６３はトナー担持ローラ７に当接されており、規制部材６３とトナー担持ローラ７との当接部を通過するときに、トナー担持ローラ７や規制部材６３とトナーとの摩擦によってトナーは帯電される。なお、規制部材６３としてはブレード状のものに限らず、ローラ状の部材をトナー担持ローラ７に当接させても良い。
【００３７】
本実施形態の現像装置６で収容するトナーＤは、次のものを用いる。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る。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５［μｍ］の非磁性トナー粒子である。
【００３８】
次に、トナー担持ローラ７について説明する。
トナー担持ローラ７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させるために、内部に複数の電極を有するローラ状のトナー担持体である。トナー担持ローラ７は、画像形成時には、潜像担持体である感光体ベルト１１に対して５０〜１０００［μｍ］、好ましくは１５０〜４００［μｍ］の間隙をあけて非接触に対向している。
【００３９】
図４は、トナー担持ローラ７を示す斜視図であり、図５は、トナー担持ローラ７の電極構成を示す平面模式図である。また、図６は、トナー担持ローラ７の表面近傍の一部の断面を模式的に示した拡大横断面図である。
図４に示すように、トナー担持ローラ７は、ローラ形状の周面上において、ローラ軸線方向に延在しつつローラ周方向に所定のピッチで並ぶ複数の電極を有している。より詳しく説明すると、これら複数の電極からなるトナー担持電極体２０は、図５に示すように、Ａ相電極２０ａと、Ｂ相電極２０ｂとがローラ周方向に交互に並べられたものであり、Ａ相電極２０ａ及びＢ相電極２０ｂによって櫛歯状の電極構成になっている。
【００４０】
図４に示すように、トナー担持ローラ７のローラ部における軸線方向の一端部には、Ａ相共通電極２１ａがローラ部の全周に渡って延在するように設けられており、これには複数のＡ相電極２０ａの一端部がそれぞれ接続されている。また、ローラ部における軸線方向の他端部には、Ｂ相共通電極２１ｂがローラ部の全周に渡って延在するように設けられており、これには複数のＢ相電極２０ｂの他端部がそれぞれ接続されている。
【００４１】
便宜上、図４や図５には示していないが、複数のＡ相電極２０ａやＢ相電極２０ｂの上には、図６に示すように、非導電性の材料からなる表面層２２が被覆されており、この表面層２２によって上述した複数の電極とトナーとの接触が回避される。但し、図４や図５に示したＡ相共通電極２１ａやＢ相共通電極２１ｂの上には表面層２２が設けられておらず、２つの共通電極は剥き出しの状態になっている。
【００４２】
トナー担持ローラ７の回転に伴ってその回転軌道上を無端移動するＡ相共通電極２１ａには、ケーシング６１に固定されたＡ相ブラシ接点部材２６ａが摺擦する。そして、図４や図６に示される電源２４から出力されるＡ相パルス電圧が、Ａ相ブラシ接点部材２６ａ及びＡ相共通電極２１ａを介して、各Ａ相電極２０ａに印加される。また、トナー担持ローラ７の回転に伴ってその回転軌道上を無端移動するＢ相共通電極２１ｂには、ケーシングに固定されたＢ相ブラシ接点部材２６ｂが摺擦する。そして、電源２４から出力されるＢ相パルス電圧が、Ｂ相ブラシ接点部材２６ｂ及びＢ相共通電極２１ｂを介して、各Ｂ相電極２０ｂに印加される。
【００４３】
なお、以下、Ａ相パルス電圧が印加される複数のＡ相電極２０ａの集合をＡ相電極群という。また、Ｂ相パルス電圧が印加される複数のＢ相電極２０ｂの集合をＢ相電極群という。Ａ相電極２０ａとＢ相電極２０ｂとは交互に配設されているため、複数のＡ相電極２０ａはローラ周方向における所定位置からの並び順が何れも、奇数番目又は偶数番目となる。また、複数のＢ相電極２０ｂの並び順は、Ａ相電極２０ａの並び順が奇数番目である場合には偶数番目、Ａ相電極２０ａの並び順が偶数番目である場合には奇数番目となる。
【００４４】
Ａ相電極群には、例えば図７に示すような所定周期で立ち上がりと立ち下がりとを繰り返す矩形波状のＡ相パルス電圧Ｖａが印加される。これに対し、Ｂ相電極群には、例えば図７に示すような、立ち上がりや立ち下がりの位相がＡ相パルス電圧Ｖａと逆位相になる矩形波状のＢ相パルス電圧Ｖｂが印加される。それぞれのパルス電圧の周期Ｔ、周波数ｆ（ｆ＝１／Ｔ）、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐ、及び振幅中心電位Ｖｃは同じである。このようなパルス電圧が印加されると、トナー担持ローラ７上のトナーは、Ａ相電極２０ａの真上から浮上して放物線を描くようにして隣のＢ相電極２０ｂの真上に着地したり、Ｂ相電極２０ｂの真上から浮上して放物線を描くようにして隣のＡ相電極２０ａ上に逆戻りしたりするという、ホッピングによる往復移動を繰り返す。
このように、電源２４は、複数の電極（Ａ相電極２０ａ、Ｂ相電極２０ｂ）間の電界が時間的に変化するように電圧を供給する電圧供給手段である。
【００４５】
このようにしてホッピングによる往復移動を繰り返しているトナーは、上述したように、トナー担持ローラ７の回転駆動によって現像領域まで搬送される。そして、現像領域にて、その放物線状のホッピング軌跡の頂点付近で感光体ベルト１１の静電潜像の近傍に至ったトナーは、静電潜像の静電気力によって引かれながらホッピング軌跡から外れて、静電潜像に付着する。これに対し、放物線状のホッピング軌跡の頂点付近で感光体ベルト１１の地肌部（一様帯電部）の近傍に至ったトナーは、ホッピング軌跡から外れることなく下降して、トナー担持ローラ７の表面に着地する。
【００４６】
かかる構成においては、ホッピングによってトナー担持ローラ７との吸着力が解かれた状態のトナーを現像に用いることで、従来の一成分現像方式や二成分現像方式では実現が望めなかったほどの低電位現像を実現することができる。なお、以下、本実施形態のプリンタ１００のようにトナー担持体の電極間でトナーをホッピングによって往復移動させながら、トナー担持体の表面移動によって現像領域まで搬送して現像を行う方式をフレア（Ｆｌａｒｅ）現像方式という。
【００４７】
Ａ相パルス電圧ＶａやＢ相パルス電圧Ｖｂとしては、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが２００〜１０００［Ｖ］であり、周波数ｆが０．５〜５［ｋＨｚ］であり、且つ振幅中心電位Ｖｃが感光体ベルト１１上の潜像電位と地肌部電位との間であるものを例示することができる。なお、振幅中心電位Ｖｃは、潜像電位と地肌部電位との間で現像条件によって変動させる。
図７に示すように、Ａ相パルス電圧ＶａとＢ相パルス電圧Ｖｂとの位相は互いに１／２周期（π）だけずれている。これにより、パルス電圧の印加中においては、Ａ相電極２０ａと、Ｂ相電極２０ｂとの間に常にＶｐｐと等しい値の電位差が生じている。この電位差によって種類の異なる電極間に電界が発生し、この電界に応じてトナーが電極間をホッピングする。
【００４８】
Ａ相電極群やＢ相電極群に印加する２つのパルス電圧の組合せとしては、図７に示す矩形波の場合、電圧の切り替わりが瞬時に起き、トナーのホッピングには適しているが、矩形波に限るものではない。図７に示した組合せの他、矩形波からなるＡ相パルス電圧Ｖａと、これの振幅の中心値である振幅中心電位ＶｃからなるＤＣ電圧のＢ相パルス電圧Ｖｂとの組合せを採用してもよい。また、この組合せにおけるＡ相、Ｂ相の関係を逆にして採用してもよい。さらに、パルス電圧の波形としては、矩形波以外のもの、例えばサイン波、時定数を持った三角波、時定数に相当する正弦波などを採用してもよい。
【００４９】
図６に示すように、トナー担持ローラ７の支持基板２３の表面上には、２種類の電極（２０ａ、２０ｂ）がトナー搬送方向に沿って所定の間隔で交互に配置されている。そして、これら電極の上や支持基板２３の非電極形成面の上には、搬送面を形成する絶縁性の搬送面形成部材であり、電極（２０ａ、２０ｂ）の表面を覆う保護膜となる、無機または有機の絶縁性材料から形成した表面層２２が積層されている。
【００５０】
支持基板２３としては、ガラス基材、樹脂基材、セラミックス基材等の絶縁性材料からなる基材を例示することができる。また、ステンレス（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材などを用いてもよい。
【００５１】
Ａ相電極２０ａやＢ相電極２０ｂについては、例えば次のようにして形成する。即ち、支持基板２３の表面上にＡｌ、Ｎｉ−Ｃｒ等の導電性材料からなる厚みが０．１〜１０［μｍ］、好ましくは０．５〜２．０［μｍ］の膜を形成する。そして、この膜をフォトリソグラフィー法などによって所定の電極形状にパターン化して形成する。そして、各電極を形成した後、その上に表面層２２を形成する。各電極（２０ａ、２０ｂ）の幅（短手方向の長さ）については、トナー粒子の平均粒径の１倍以上、２０倍以下とすることが望ましい。
【００５２】
表面層２２としては、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＯ４、ＳｉＯＮ、ＢＮ、ＴｉＮ、Ｔａ２Ｏ５などの材料を、厚さ０．５〜１０［μｍ］、好ましくは０．５〜３［μｍ］に成膜したものを例示することができる。
【００５３】
図５に示すように、Ａ相共通電極２１ａやＢ相共通電極２１ｂについては、Ａ相電極２０ａやＢ相電極２０ｂと同様の方法によって形成することができる。また、Ａ相電極２０ａやＢ相電極２０ｂとは別に、次のようにして形成することも可能である。即ち、図８に示すように、金属からなるフランジ部材２５を、トナー担持ローラ７のＡ相電極やＢ相電極が形成されたローラ部に対し、軸線方向の端部から圧入して、フランジ部材２５をローラ部上のＡ相電極又はＢ相電極の端部に接続する。そして、このフランジ部材２５の金属表面を共通電極として使用する。フランジ部材２５としては、図示のように、トナー担持ローラ７の回転軸部材と一体形成したものを用いることが望ましい。
【００５４】
ところで、従来の二成分現像方式では、現像剤担持体に磁気吸着した磁性キャリアの表面に付着しているトナーを磁性キャリアとともに潜像担持体に擦り付けながら現像を行っている。また、従来の一成分現像方式では、現像剤担持体の表面に担持したトナーを潜像担持体に擦り付けたり、潜像担持体に対して非接触に配設された現像剤担持体上のトナーを交番電界によって現像剤担持体と潜像担持体との間で往復移動させたりして現像を行っている。そして、これらの方式では、本実施形態のプリンタ１００のような重ね合わせ現像を行うと、潜像担持体上で先行して現像されたトナー像中のトナーが、後続の現像時に後続色の現像装置内に転移して混色を引き起こす。
【００５５】
これに対し、本実施形態のプリンタ１００では、トナー担持ローラ７上のトナーを感光体ベルト１１に摺擦させないで現像を行う。更には、交番電界による感光体ベルト１１表面とトナー担持ローラ７表面との間のトナーの往復移動も行っておらず、ホッピングしたトナーのうち、現像に寄与しないものについて感光体ベルト１１に接触させることなくトナー担持ローラ７上に戻す。しかも、感光体ベルト１１の静電潜像に寄与したトナーをトナー担持ローラ７上に再転移させてしまうこともない。これらの結果、後続色の現像装置内での混色を回避することができる。
【００５６】
次に、現像装置６の特徴部について説明する。
本実施形態の現像装置６は、図１に示すように、トナー担持ローラ７の表面移動方向について、規制部材６３による規制位置よりも下流側、且つ、現像領域よりも上流側となる位置で、トナー担持ローラ７の表面と対向するように、トナー回収部材であるトナー回収ローラ３１を備える。さらに、現像装置６は、トナー回収ローラ３１からトナーを除去する回収部材清掃手段である回収ローラクリーニングブレード３２を備える。上記規制位置は、供給ローラ６２がトナー担持ローラ７にトナーを供給する供給位置よりも下流側である。また、トナー回収ローラ３１に所定の回収バイアスを印加する回収ローラバイアス電源６８を備える。
【００５７】
トナー回収ローラ３１は、トナー担持ローラ７の外周面と対向し、ホッピングしてクラウドを形成した状態のトナーに含まれる帯電不良トナーを回収する。また、トナー回収ローラ３１は不図示の駆動源によって図１中矢印方向（時計回り方向）に回転駆動することで、表面が無端移動する無端移動体である。
回収ローラクリーニングブレード３２は、トナー回収ローラ３１がトナー担持ローラ７と対向するトナー回収位置とは異なる位置でトナー回収ローラ３１に接触する。そして、トナー回収位置でトナー回収ローラ３１の表面に付着し、トナー回収ローラ３１の無端移動により搬送されたトナーをトナー回収ローラ３１の表面上から掻き落とすことで、トナーを機械的に除去する。
また、回収ローラクリーニングブレード３２によって除去されたトナーは、回収トナー収容部３３に収容され、不図示の排出機構によって現像装置６の外部に設けられた排トナーボトルに向けて排出される。
【００５８】
ここで、トナー担持体上をトナーがホッピングする構成の現像装置における地汚れについて説明する。
特許文献３及び４に記載の現像装置や本実施形態の現像装置６のように、トナー担持体上をトナーがホッピングする構成の現像装置では、トナー担持体上でホッピングした逆帯電トナー粒子が潜像担持体の地肌部に付着して地汚れを引き起こしてしまうことがある。さらに、特許文献１や特許文献２に記載の画像形成装置とは異なり、トナー中に含まれる高帯電量トナーのトナー粒子によっても、地汚れを引き起こすことがある。平均値よりも正規極性側に大きく帯電している高帯電量トナー粒子は、トナークラウドから押されると、潜像担持体の地肌部との反発力に打ち勝って地肌部に付着してしまうからである。
【００５９】
特許文献４に記載の現像装置では、逆帯電トナーや高帯電量トナーのトナー粒子を現像前に回収して地汚れの低減を図っている。しかし、トナー中に含まれる凝集した弱帯電トナー粒子によっても、地汚れを引き起こすことがある。
現像装置の駆動時の摩擦等によって帯電特性が低下した劣化トナーは、新トナー等の帯電特性が劣化していないトナーと混ぜようとすると、劣化していないトナーの上に浮くように、劣化トナーが押し出され、劣化トナー同士が集まり、凝集体を形成する。このような劣化トナーの凝集体は、攪拌による摩擦や規制部材を通過するときの摩擦によって摩擦帯電するときの帯電量が上昇せず、凝集した弱帯電トナー粒子になる。
【００６０】
凝集した弱帯電トナー粒子は粒径が大きく電界による拘束力も小さいため交番電界による移動速度が遅く、正規帯電トナーの移動速度についていけない。このため、凝集した弱帯電トナーが持ち上がった状態では、後から持ち上がってくる正規帯電トナーがぶつかってくるため、凝集した弱帯電トナーは下方から押され、正規帯電トナーのクライドの上方へと押し出される。
このようにして、クラウドの上方へと押し出された凝集した弱帯電トナーは、潜像担持体の近傍に到達したときに、クラウド中における無数の正規帯電トナーのトナー粒子が衝突することによる反発力を受けて、潜像担持体に向けて押される。この押される力が潜像担持体の地肌部との反発力（弱帯電であるため比較的弱い反発力）よりも強いと、凝集した弱帯電トナー粒子が地肌部に付着し、凝集した弱帯電トナー粒子による地汚れが発生してしまうのである。
【００６１】
また、ここでは凝集した弱帯電トナー粒子による地汚れについて説明したが、正規帯電トナーと同等の粒径の凝集していない弱帯電トナーであっても、同様に地汚れの原因となる。すなわち、弱帯電トナーのトナー粒子は、粒径が小さい分、凝集したものよりは移動速度が速いが、帯電量が小さいため交番電界による移動速度が遅く、正規帯電トナーのトナー粒子が衝突し得るため、凝集したものと同様に地汚れの原因となり得る。
【００６２】
現像装置６のトナー収容部６６内のトナーＤは、パドル６４により攪拌され供給ローラ６２に汲み上げられ、その後、トナー担持ローラ７に供給される。トナー担持ローラ７に担持され、現像領域を通過するときに現像に寄与しなかったトナーは、トナー担持ローラ７の表面移動によって供給ローラ６２との対向部に到達し、供給ローラ６２によって回収され、トナー収容部６６内にもどされる。このような循環の間に、複数の部材やトナー同士で摺擦するため、トナーに対して負荷がかかり劣化を生じさせる。劣化したトナーは帯電特性が低下する。
また、トナー収容部６６内のトナーが減少するとトナー補給口６７から新トナーが補給される。新トナーは帯電特性に優れているため、帯電特性がお互いに異なる劣化トナーと新トナーとをトナー収容部６６内で混合しようとすると、劣化トナーが新トナーの上に浮いてしまうような状態となり、新トナーの上で劣化したトナー同士が集まって凝集し、劣化したトナーの凝集体を形成する。
【００６３】
凝集したトナーは、劣化した帯電性の低いトナーの集まりであるため、攪拌され、規制部材で規制されても帯電量があまり上がらず、弱帯電トナー粒子になる。また、凝集したトナーに限らず、劣化したトナーは弱帯電トナー粒子となる。
トナー担持ローラ７の表面上における規制位置よりも上流側では、トナー担持ローラ７上のトナーの量が多いため、交番電界によるクラウド状態が十分ではない。このため、弱帯電トナーに対するクラウドからの押し出し作用も不十分となり、弱帯電トナーは他の正規帯電トナーと分離せずに混合した状態で、トナー担持ローラ７に担持され、規制位置を通過する。
【００６４】
規制位置を通過すると、トナー担持ローラ７に担持されるトナー量が所望量となり、クラウド状態も安定するため、弱帯電トナーに対するクラウドからの押し出し作用が働き、弱帯電トナーは、正規帯電トナーのクラウドの上方に押し出された状態となる。
このような状態のクラウドが現像領域に到達すると、クラウドの上方に押し出された弱帯電トナーが感光体ベルト１１の地肌部に付着して地汚れとなるおそれがある。
このような問題に対して、図１に示す現像装置６では、規制位置と現像領域との間にトナー回収ローラ３１を設けることによって、トナー層規制後のトナーのうち地汚れに寄与する帯電不良トナーを現像領域に入る前に回収することが可能となる。
【００６５】
また、トナー回収ローラ３１は、不図示の駆動手段によって図１中の矢印で示す方向（図１中の時計回り方向）に回転駆動する。この回転によって、トナー回収ローラ３１は、回収位置における表面移動方向がトナー担持ローラ７の表面移動方向に対して逆方向となるように表面移動する。
回収位置でトナー回収ローラ３１に回収されたトナーは、トナー回収ローラ３１の表面移動に伴って、トナー回収ローラ３１と回収ローラクリーニングブレード３２との当接位置に到達すると、回収ローラクリーニングブレード３２によってトナー回収ローラ３１の表面から掻き落とされ、回収トナー収容部３３に収容される。
現像装置６では、回収トナー収容部３３に収容されたトナーを排トナーボトルに向けて排出する構成となっているが、排出機構を備えず回収トナー収容部３３に貯留して、プロセスユニット６０の交換時に現像装置６と共にトナーを回収する構成としても良い。
【００６６】
トナー回収ローラ３１の表面移動方向としては、本実施形態のように、トナー担持ローラ７との対向位置である回収位置において、トナー担持ローラ７の表面と逆方向に移動させる向きであることことが望ましい。トナー担持ローラ７の表面と逆方向に移動させる向きで表面移動させることで、トナー担持ローラ７の表層の気流を剥離して、クラウドの上層に存在する弱帯電トナーを分離させ易くしている。
【００６７】
また、トナー回収ローラ３１はトナー担持ローラ７に対して非接触である。そして、回収位置におけるトナー回収ローラ３１とトナー担持ローラ７との距離である回収ギャップは、現像領域における感光体ベルト１１とトナー担持ローラ７との距離（最小間隙）である現像ギャップ以下に設定されている。
さらに、トナー回収ローラ３１は導電性部材であり、現像装置６はホッピングした状態のトナーのうちの正規帯電トナーと同極性のバイアスをトナー回収ローラ３１に印加する回収バイアス印加手段である回収ローラバイアス電源６８を備える。この回収ローラバイアス電源６８が印加するバイアスは、感光体ベルト１１の地肌部（一様帯電電位）と同じ極性、且つ同じ値の直流電圧からなる帯電不良トナー回収バイアスをトナー回収ローラ３１に印加する。
つまり、回収ローラバイアス電源６８の回収バイアスの印加により、トナー回収ローラ３１の表面電位は感光体ベルト１１上の地肌部電位と同じ極性且つ同じ値になる。
【００６８】
トナー回収ローラ３１は、回収バイアスが印加されることにより、現像領域で感光体ベルト１１の地肌部に付着しない正規帯電トナーは引き寄せない。これにより、現像領域において地肌部に付着するおそれがある帯電不良トナーのトナー粒子を選択的にトナー回収ローラ３１に付着させ、回収することができる。
【００６９】
トナー回収ローラ３１としては、金属等の導電性材料からなるローラの周面に、絶縁性材料からなる絶縁層を被覆したものを用いることが望ましい。このような構成により、トナー粒子と、トナー回収ローラ３１の導電性の表面とを直接接触させることを防止し、この直接接触に起因するトナー粒子に対する電荷注入や、トナー粒子の電荷の電極層へのリークを回避することができる。これより、帯電不良トナーをトナー担持ローラ７から安定的に回収することができる。
【００７０】
現像領域よりも上流側のトナー担持体と対向する位置で、感光体の地肌部電位と同じ極性且つ同じ値のバイアスを印加したトナー回収部材を配置することで、現像領域において地肌部に付着するおそれがある帯電不良トナーのトナー粒子を選択的に回収することができる。そして、非現像時に現像時とは逆極性のバイアスをトナー回収部材に印加することで、帯電不良トナーのうち、逆帯電トナーはトナー回収部材からトナー担持体に戻し得るが、高帯電量トナーや弱帯電トナーのように正規帯電トナーと同極性の帯電不良トナーをトナー担持体に戻すことは出来ない。
【００７１】
逆帯電トナーをトナー担持体に戻した後等に、正規帯電トナーと同極性の帯電不良トナーをトナー担持体に戻す電界を形成するために、トナー担持体の電極部材やトナー回収部材に印加するバイアスを切り替える制御を行うことも考えられるが、制御が複雑になり、また、非現像時にトナー回収部材からトナーを回収するための動作時間が長くなる。さらに、このような制御を行い上述した電界を形成したとしても、電界の影響を受け難い、弱帯電トナーを静電気力によってトナー回収部材からトナー担持体に戻すことは非常に困難である。そして、帯電不良トナーの一部がトナー回収部材に残留することが繰り返されると、経時でトナー回収部材の対向面が残留したトナーで覆われてしまい、帯電不良トナーの回収性能が低下し、地汚れが悪化する。
【００７２】
一方、本実施形態の現像装置６では、トナー回収ローラ３１の表面に付着した帯電不良トナーを回収ローラクリーニングブレード３２によって機械的に除去するため、帯電不良トナーの帯電性に関係なく、トナー回収から除去することが出来る。これにより、トナー回収ローラ３１に帯電不良トナーの一部が残留することを防止し、トナー担持ローラ７からの帯電不良トナーの回収性能を維持することができ、経時においても安定的に地汚れを防止することができる。
【００７３】
現像装置６では、トナー担持ローラ７のトナー搬送方向に対して現像領域の上流側に帯電不良トナーを事前に回収するトナー回収ローラ３１を設けることによって、現像領域における帯電不良トナーによる地汚れの発生を防止している。
また、トナー回収部材とトナー担持体とが対向する回収位置を搬送されるトナーのホッピング状態は、現像領域において潜像担持体上の非画像部（地肌部）がトナー担持体と対向する際に現像領域を搬送されているトナーのホッピング状態と同じとすることで、地汚れに寄与する帯電不良トナーのみを回収している。
【００７４】
具体的には、次のような構成である。
トナー担持ローラ７と対向するように導電性部材であるトナー回収ローラ３１を設け、トナー担持ローラ７とトナー回収ローラ３１との距離を現像領域におけるとトナー担持ローラ７と感光体ベルト１１との距離と同じにしている。さらに、感光体ベルト１１上の非画像部電位（地肌部電位）とトナー回収ローラ３１の表面電位とが同じ電位となるように回収ローラバイアス電源６８が回収バイアスを印加する。
このような構成によって、現像領域に入る前に帯電不良トナーのみをトナー回収ローラ３１に付着させて回収している。また、回収部材清掃手段である回収ローラクリーニングブレード３２を備えており、トナー回収ローラ３１上に付着したトナーを回収している。
【００７５】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
外周面が感光体ベルト１１等の潜像担持体と対向し、互いに異なる電圧が印加されるＡ相電極２０ａ及びＢ相電極２０ｂ等の少なくとも二種類の電極部材を備え、外周面が無端移動することによって外周面に担持したトナーを潜像担持体との対向部である現像領域に搬送するトナー担持ローラ７等のトナー担持体と、トナー担持体の外周面にトナーを供給する供給ローラ６２等のトナー供給手段とを備え、少なくとも二種類の電極部材に対して互いに異なる電圧を印加することによりトナーをホッピングさせるためのホッピング電界をトナー担持体の外周面上に形成することでトナー供給手段から供給されたトナーをトナー担持体の外周面上に担持し、トナー担持体を表面移動させることにより、ホッピングした状態のトナーを現像領域へ搬送して潜像担持体上の潜像に付着させることにより潜像を現像する構成であり、トナー担持体の表面移動方向について、トナー供給手段がトナー担持体にトナーを供給する供給位置よりも下流側、且つ、現像領域よりも上流側となる位置のトナー担持体の外周面と対向し、ホッピングした状態のトナーに含まれる逆帯電トナーを回収するトナー回収ローラ３１等のトナー回収部材を備える現像装置６等の現像装置において、トナー回収部材は表面が無端移動する無端移動体であり、トナー回収部材がトナー担持体と対向するトナー回収位置でトナー回収部材の表面に付着し、トナー回収部材の無端移動により搬送された逆帯電トナーも含む帯電不良トナーをトナー回収部材の表面上から機械的に除去する回収ローラクリーニングブレード３２等の回収部材清掃手段を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、無端移動するトナー回収部材の表面に付着した帯電不良トナーを回収部材清掃手段によって機械的に除去するため、帯電不良トナーの帯電性に関係なく、トナー回収部材から除去することが出来る。よって、トナー回収部材に帯電不良トナーの一部が残留することを防止し、トナー担持体からの帯電不良トナーの回収性能を維持することができ、経時においても安定的に地汚れを防止することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、トナー回収ローラ３１等のトナー回収部材はトナー担持ローラ７等のトナー担持体に対して非接触であり、トナー回収位置におけるトナー回収部材とトナー担持体との距離である回収ギャップは、現像領域における感光体ベルト１１等の潜像担持体とトナー担持体との距離である現像ギャップ以下に設定されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、潜像担持体に付着して、地汚れに寄与するおそれがある帯電不良トナーをトナー回収部材により確実に付着させることができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）の態様おいて、トナー回収ローラ３１等のトナー回収部材は、トナー回収位置における表面移動方向がトナー担持ローラ７等のトナー担持体の表面移動方向に対して逆方向となるように表面移動する。これによれば、上記実施形態について説明したように、クラウドの上層に存在する弱帯電トナーを分離させ易くし、より確実に弱帯電トナーを回収することができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）の何れか一つの態様において、トナー回収ローラ３１等のトナー回収部材は導電性部材であり、ホッピングした状態のトナーのうちの正規帯電トナーと同極性のバイアスをトナー回収部材に印加する回収ローラバイアス電源６８等の回収バイアス印加手段を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、潜像担持体に付着して、地汚れに寄与するおそれがある帯電不良トナーをトナー回収部材により確実に付着させることができる。
（態様Ｅ）
感光体ベルト１１等の潜像担持体の潜像にトナーを付着させることにより潜像を現像し、これにより得られたトナー像を最終的に記録紙Ｐ等の記録材に転移させて画像形成を行うプリンタ１００等の画像形成装置において、潜像担持体上の潜像を現像する手段として、（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）の何れか一つの態様の現像装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、経時においても安定的に地汚れを防止することができ、高画質な画像を安定的に提供できる。
（態様Ｆ）
潜像を担持する感光体ベルト１１等の潜像担持体と、潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、潜像担持体の表面を帯電する帯電装置２等の帯電手段と、潜像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段とを備えるプリンタ１００等の画像形成装置における帯電装置２等の潜像担持体、帯電手段及びクリーニング手段のうちの少なくとも一つと現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスユニット６０等のプロセスカートリッジにおいて、現像手段として、（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）の何れか一つの態様の現像装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、経時においても安定的に地汚れを防止することができ、経時に渡って安定した画像を作成出来る現像装置を、プロセスカートリッジを構成する他の部材ともに装置本体から取り外すことができ、安定した画像を作成出来る現像装置の交換性の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１  ベルトユニット
２  帯電装置
３  定着装置
４  光書込ユニット
６  現像装置
７  トナー担持ローラ
１０  現像対向ローラ
１１  感光体ベルト
１２  転写ローラ
２０  トナー担持電極体
２０ａ  Ａ相電極
２０ｂ  Ｂ相電極
２１ａ  Ａ相共通電極
２１ｂ  Ｂ相共通電極
２２  表面層
２３  支持基板
２４  電源
３１  トナー回収ローラ
３２  回収ローラクリーニングブレード
３３  回収トナー収容部
５０  給紙カセット
６０  プロセスユニット
６２  供給ローラ
６３  規制部材
６４  パドル
６６  トナー収容部
６７  トナー補給口
６８  回収ローラバイアス電源
１００  プリンタ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７７】
【特許文献１】特開平９−１９７７８１号公報
【特許文献２】特開平９−３２９９４７号公報
【特許文献３】特開平３−２１９６７号公報
【特許文献４】特開２００８−１１６５９９号公報
【図１】
2013205616.tif 000003
【図２】
2013205616.tif 000004
【図３】
2013205616.tif 000005
【図４】
2013205616.tif 000006
【図５】
2013205616.tif 000007
【図６】
2013205616.tif 000008
【図７】
2013205616.tif 000009
【図８】
2013205616.tif 000010