(57)【要約】【課題】層厚均一化部材がトナー担持体の下方に位置するレイアウトを採用する場合、層厚均一化部材との対向箇所に導かれる前にトナー担持体からのトナーの離脱が発生するのを抑制することを課題とする。【解決手段】現像領域で鉛直方向下側から上側に向けて外周面が移動するように回転するトナー担持ローラ２と、その鉛直方向下方に配置された規制ブレード２３とを有する現像装置において、上記トナー担持ローラとして、互いに異なる電圧が印加される内側電極３ａ及び外側電極４ａを有し、かつ、これらの電極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フレア用電界を当該トナー担持ローラ外周面上に形成して、ホッピングした状態のトナーを現像領域へ搬送するものを用いる。【選択図】図２
2013088560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体の表面と対向する現像領域で鉛直方向下側から上側に向けて外周面が移動するように回転するトナー担持体と、
上記トナー担持体の鉛直方向下方に配置され、該トナー担持体の外周面に担持されたトナーの層厚を均一化する層厚均一化部材とを有し、
上記層厚均一化部材により層厚が均一化されたトナー担持体上のトナーを上記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現像装置において、
互いに異なる電圧が印加される少なくとも２種類の電極部材を上記トナー担持体に設け、該少なくとも２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電界を該トナー担持体の外周面上に形成し、該トナー担持体を回転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内へ搬送す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、
上記トナー担持体における上記少なくとも２種類の電極部材は、該トナー担持体の外周面法線方向で互いに異なる位置に配置された内周側電極部材と該トナー担持体の外周面に沿って複数の電極に分割された外周側電極部材とを含んでおり、
上記内周側電極部材と上記外周側電極部材との間には絶縁層が介在し、かつ、上記外周側電極部材の外周側には表面層が形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２の現像装置において、
上記トナー担持体の周方向における上記外周側電極部材の電極間距離は、上記絶縁層の厚さよりも長いことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項２又は３の現像装置において、
上記トナー担持体の周方向における上記外周側電極部材の電極間距離は、上記表面層の厚さよりも長いことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記トナー担持体の周方向における上記外周側電極部材の電極間距離は、上記絶縁層の厚さと上記表面層の厚みとの合計値よりも長いことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記外周側電極部材における非電極領域の面積は、該外周側電極部材における電極領域の面積以上であることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項６の現像装置において、
上記トナー担持体の周方向における上記外周側電極部材の電極間距離は、該トナー担持体の周方向における該外周側電極部材の電極領域長さ以上であることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記トナー担持体の周方向における上記外周側電極部材の電極領域長さをＳ［μｍ］とし、該トナー担持体の周方向における該外周側電極部材の電極間距離をＬ［μｍ］としたとき、下記の式（１）の関係が成り立つことを特徴とする現像装置。
０．１５×Ｓ＋４５  ≦  Ｌ  ≦  ０．７２×Ｓ＋１２３  ・・・（１）
【請求項９】
請求項２乃至８のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記内周側電極部材は、上記トナー担持体の周方向には分割されていない一体化された電極部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項９の現像装置において、
上記内周側電極部材は、上記外周側電極部材の電極間領域に対向する電極面が該外周側電極部材の電極に対向する電極面よりも外周側に位置するように形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０の現像装置において、
上記内周側電極部材は、上記トナー担持体の軸芯部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
請求項２乃至８のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記内周側電極部材は、複数の電極に分割されていて、各電極が上記外周側電極部材の各電極間領域に対向する位置に配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記トナー担持体の外周面は、トナーとの摺擦によって生じる摩擦帯電によって該トナーに対して正規のトナー帯電極性の電荷を与える材料で形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の現像装置において、
外周面にトナーを付着させて回転することにより該外周面上のトナーを上記トナー担持体の外周面に供給するトナー供給部材を有し、
上記トナー担持体と上記トナー供給部材とが対向する対向箇所で、該トナー担持体の外周面と該トナー供給部材の外周面とが互いに逆向きに移動するように構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項１５】
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、これによる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１４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画像形成装置。
【請求項１６】
潜像担持体と、該潜像担持体上に形成される潜像をトナーで現像する現像装置とを、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において、
上記現像装置として、請求項１乃至１４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ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー担持体上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現像装置、この現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置の小型化が強く要求されるようになり、画像形成装置を構成する各種構成部品のレイアウトとして採用できるレイアウトが制限されてきている。一般的な電子写真方式の画像形成装置では、回転駆動する潜像担持体の表面上に潜像を形成し、現像装置により当該潜像にトナーを付着させることでトナー像を形成し、これを最終的に記録材上に転写することで画像形成を行う。現像装置は、潜像担持体の表面に対向配置されたトナー担持体を回転駆動することで、そのトナー担持体上に担持されているトナーを潜像担持体の表面と対向する現像領域へ順次供給する。このような画像形成装置において、近年の小型化の要求に応えるためには、潜像担持体の表面が現像領域において鉛直方向下側から上側に向けて移動するようなレイアウトに制限される場合があった。
【０００３】
このようなレイアウトにおいては、高画質化の観点から、トナー担持体の表面が現像領域において潜像担持体の表面に連れ回る方向へ移動するように、トナー担持体の表面も現像領域において鉛直方向下側から上側に向けて移動するようなレイアウトを採用することが好ましい場合がある。ここで、一般に、現像装置は、トナー担持体上に担持されて現像領域へ供給されるトナー量が均一かつ一定となるように、トナー担持体の表面に接触又は非接触の状態で対向配置される規制部材（層厚均一化部材）が、現像領域のトナー担持体表面移動方向上流側に配置される。そのため、トナー担持体の表面が現像領域において鉛直方向下側から上側に向けて移動するようなレイアウトの場合、規制部材がトナー担持体の下方に位置するレイアウトとなる。このようなレイアウトにおいては、トナー担持体上に供給されたトナーがトナー担持体の回転に伴って規制部材による規制箇所まで導かれる前に、自重や遠心力によってトナー担持体上から離脱するおそれがある。このようなトナーの離脱が生じると、現像領域に供給されるトナー量が不足して画像濃度の低下を引き起こしたり、現像領域に供給されるトナー量が不均一となって画像濃度ムラを引き起こしたりする。
【０００４】
特許文献１には、規制部材がトナー担持体の下方に位置するレイアウトにおいて、その規制部材のトナー担持体表面移動方向上流側に、板状のプレ帯電部材がトナー担持体表面に当接されている画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、トナー担持体上に供給されたトナーは、トナー担持体とプレ帯電部材との間を通過する際にプレ帯電部材と接触して予備帯電され、これにより帯電量が増加する。その結果、トナー担持体上にトナーを引きつける静電力が増大し、規制部材による規制箇所まで導かれる前にトナー担持体からトナーが離脱するのを抑制している。
【０００５】
一方、従来の現像装置の中には、互いに異なる電圧が印加される複数の電極を備えたトナー担持体を有する現像装置が知られている。例えば、トナー担持体上のトナーを潜像担持体に直接接触させないで、トナーを潜像担持体上の潜像に供給して現像を行う現像装置がある（特許文献２）。この現像装置の一例としては、トナー担持体上のトナーをクラウド化させることによってトナーを潜像担持体上に供給する方式を採用するものがある。この方式に使用されるトナー担持体は、外周面に沿って複数種類の電極が所定のピッチで配置され、その複数種類の電極の外周面側を保護層で覆ったものである。この複数種類の電極に対し、時間的に変化する互いに異なる電圧をそれぞれ印加して、時間的に変化する電界を互いに近接する複数種類の電極間に形成すると、この電界（以下、「ホッピング電界」という。）によりトナー担持体上のトナーを互いに近接する複数種類の電極間で飛翔（ホッピング）あるいはフレアさせることができる。これにより、トナー担持体の外周面近傍の空間でトナーがクラウド化した状況となり、トナー担持体の回転によってクラウド化したトナーを搬送する。以下、このようにトナー担持体の外周面上のトナーをホッピングした状態して現像領域へ送り込む現像方式を、フレア現像方式という。
【０００６】
一般に、トナー担持体の外周面上に担持されるトナーの量にムラがあると、現像領域における現像能力にムラが生じ、画像濃度ムラを引き起こす。これは、上述したフレア現像方式の現像装置にも当てはまることである。そのため、上記特許文献２に記載の現像装置では、現像領域に搬送される直前にトナー担持体外周面上のトナーの層厚を均一化するための規制部材（層厚均一化部材）を設け、現像領域へ搬送されるトナーのムラを抑制している。これにより、フレア現像方式において、トナー担持体上におけるトナー量のムラに起因した画像濃度ムラが発生することが抑制される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
層厚均一化部材がトナー担持体の下方に位置するレイアウトにおいては、上述したように、トナー担持体上のトナーが層厚均一化部材との対向箇所まで導かれる前にトナー担持体から離脱して、画像濃度低下や画像濃度ムラを引き起こすという問題があった。上記特許文献１に記載の画像形成装置では、層厚均一化部材のトナー担持体表面移動方向上流側に板状のプレ帯電部材を配置し、トナーを予備帯電させることでトナーの離脱を抑制しているが、その抑制効果は不十分であった。これは次の理由による。
【０００８】
トナー担持体上のトナーは、通常、トナー担持体表面上にトナーが積層した状態で担持されている。そのため、トナー担持体上のトナーの中には、トナー担持体表面に直接接触して担持されているトナー（１層目のトナー）、１層目のトナーの上に付着しているトナー（２層目のトナー）、更にその上に付着しているトナー（３層目以降のトナー）に大別できる。１層目のトナーは、主として、トナー担持体表面との間で生じる比較的強い静電気力と非静電的付着力によって保持される。これに対し、２層目以降のトナーは、主として、これに接触する下層のトナーとの間で生じる非静電的付着力によって保持される。そのため、上記特許文献１に記載の画像形成装置のようにプレ帯電部材によってトナーを予備帯電させる場合、１層目のトナーについてはトナー担持体表面のトナー保持力を増大させることができるが、２層目以降のトナーについてはトナー担持体表面のトナー保持力をほとんど増大させることができない。その結果、上記特許文献１に記載の画像形成装置では、プレ帯電部材でトナーを予備帯電させても、２層目以降のトナーは自重や遠心力により離脱してしまい、トナー離脱の抑制効果が不十分であった。
【０００９】
一方、上述したフレア現像方式の現像装置は、トナー担持体上のトナーをホッピング電界により互いに近接する複数種類の電極間で飛翔（ホッピング）あるいはフレアさせてトナー担持体表面にトナーを担持する。したがって、フレア現像方式の現像装置では、トナー担持体に担持されている全トナーに対してホッピング電界が作用してトナー担持体に対する拘束力が作用している。そして、本発明者らは、このようなフレア現像方式の特徴に着目し、層厚均一化部材がトナー担持体の下方に位置するレイアウトにおいて発生するトナーの離脱を抑制することを案出した。
【００１０】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、層厚均一化部材がトナー担持体の下方に位置するレイアウトを採用する場合、層厚均一化部材との対向箇所に導かれる前にトナー担持体からのトナーの離脱が発生するのを抑制できる現像装置、この現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、潜像担持体の表面と対向する現像領域で鉛直方向下側から上側に向けて外周面が移動するように回転するトナー担持体と、上記トナー担持体の鉛直方向下方に配置され、該トナー担持体の外周面に担持されたトナーの層厚を均一化する層厚均一化部材とを有し、上記層厚均一化部材により層厚が均一化されたトナー担持体上のトナーを上記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現像装置において、互いに異なる電圧が印加される少なくとも２種類の電極部材を上記トナー担持体に設け、該少なくとも２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電界を該トナー担持体の外周面上に形成し、該トナー担持体を回転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内へ搬送することを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、いわゆるフレア現像方式を採用しているため、トナー担持体の外周面上の全トナーにホッピング電界を作用させてトナーをトナー担持体上に拘束している。そのため、トナー担持体に担持されているトナーはすべてホッピング電界が作用している。すなわち、本発明によれば、従来のトナー担持体に担持されていた２層目以降のトナーのように、実質的にトナー同士の付着力という弱い拘束力だけでトナー担持体上に拘束されるようなトナー（自重や遠心力で容易に離脱してしまうトナー）がトナー担持体上には存在しない。したがって、層厚均一化部材がトナー担持体の下方に位置するレイアウトを採用していても、層厚均一化部材との対向箇所へ導かれる前にトナー担持体からトナーが離脱してしまう事態の発生が抑制される。
【発明の効果】
【００１３】
以上より、本発明によれば、層厚均一化部材がトナー担持体の下方に位置するレイアウトを採用する際、層厚均一化部材との対向箇所に導かれる前にトナー担持体からのトナーの離脱が発生するのを抑制できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】同画像形成装置における感光体と現像装置とを示す概略構成図である。
【図３】同現像装置のトナー担持ローラの電極配置を説明するためにトナー担持ローラを回転軸に対して直交する方向から見たときの模式図である。
【図４】同トナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
【図５】外側電極の電極間距離が絶縁層厚よりも広く形成された例を示す説明図である。
【図６】外側電極の電極間距離が絶縁層厚よりも狭く形成された例を示す説明図である。
【図７】外側電極の電極幅と電極間距離との和を一定とし、これらの電極幅と電極間隔との比率を変化させたときの、トナー担持ローラ外周面に形成される平均電界強度のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図８】同シミュレーション結果について、当該比率が１になる点を境に２つのデータに分け、各データについてそれぞれ近似直線をプロットしたグラフである。
【図９】トナー担持ローラの周方向だけでなく軸方向にも、内側電極に対向する領域と外側電極に対向する領域とが交互配列された一例を示す説明図である。
【図１０】外側電極の電極幅を固定して、外側電極の電極間距離を変化させた場合の、トナー担持ローラ表面に出てくる平均電界強度をプロットしたグラフである。
【図１１】複数の電極幅について、図１０に示したグラフで平均電界強度が最大となる電極間距離（最適値）を求め、それをプロットしたグラフである。
【図１２】同トナー担持ローラの内側電極及び外側電極にそれぞれ印加する内側電圧と外側電圧の一例を示すグラフである。
【図１３】内側電極及び外側電極へ印加する内側電圧と外側電圧の他の例を示すグラフである。
【図１４】内側電極及び外側電極へ印加する内側電圧と外側電圧の更に他の例を示すグラフである。
【図１５】内側電極及び外側電極への給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。
【図１６】同給電構成を模式的に示す斜視図である。
【図１７】変形例１における内側電極及び外側電極への給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。
【図１８】同給電構成をもつトナー担持ローラを、軸方向に対して直交する方向から見たときの模式図である。
【図１９】同給電構成を模式的に示す斜視図である。
【図２０】変形例２における現像装置を示す模式図である。
【図２１】変形例３における現像装置を示す模式図である。
【図２２】変形例４における現像装置を感光体とともに図示した概略構成図である。
【図２３】同現像装置における回収機構の他の例を示すための概略構成図である。
【図２４】同現像装置における回収機構の更に他の例を示すための概略構成図である。
【図２５】同現像装置における回収機構の更に他の例を示すための概略構成図である。
【図２６】変形例５におけるトナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
【図２７】変形例６におけるトナー担持ローラを展開した状態を模式的に表した説明図である。
【図２８】同トナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
本実施形態に係る画像形成装置は、フレア現像方式の現像装置を利用して構成され、潜像担持体としての感光体４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃ，４９Ｋ上に各色のトナー像を形成し、これらを中間転写体としての中間転写ベルト４８上で重ねてカラー画像を形成するタンデム型の画像形成装置である。なお、イエロー用の部材には符号に「Ｙ」を付し、マゼンタ用の部材には符号に「Ｍ」を付し、シアン用の部材には符号に「Ｃ」を付し、ブラック用の部材には符号に「Ｋ」を付す。
【００１６】
イエローのトナー像を感光体４９Ｙに形成する場合、まず、回転駆動する感光体４９Ｙの表面を帯電装置４１Ｙによって一様に帯電する帯電処理を行う。帯電処理がなされた感光体４９Ｙの表面部分には、潜像形成手段としての露光装置４２によって、イエロー用の画像情報に応じた書込光が照射され、これにより静電潜像が形成される。感光体４９Ｙの表面上に形成された静電潜像には、現像装置１Ｙと対向する現像領域においてイエロートナーが供給され、静電潜像に付着したイエロートナーによりイエロー用トナー像が形成される。他色のトナー像についても、イエローと同様の方法により形成される。
【００１７】
このようにして、各感光体４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃ，４９Ｋ上に形成された各色トナー像は、中間転写ベルト４８と対向する一次転写領域において、図示しない電源から一次転写バイアスが印加される一次転写手段としての各色の一次転写ローラ４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋにより、互いに重なり合うように、中間転写ベルト４８上へ順次転写される。これにより、中間転写ベルト４８上にカラートナー像が形成される。この一次転写時に一次転写されずに感光体４９Ｙ上に残留したイエロートナーは、クリーニング手段としてのクリーニング装置４４Ｙによって感光体４９Ｙ上から除去される。他色の残留トナーについても、イエローと同様の方法により除去される。
【００１８】
また、中間転写ベルト４８上のカラートナー像が二次転写領域に到達するタイミングに合わせて、画像形成装置下部に配置された給紙装置から記録材としての記録紙が給送される。この記録紙は、図示しない電源から二次転写バイアスが印加される二次転写手段としての二次転写ローラ４５と中間転写ベルト４８を介して対向する二次転写領域に搬送される。二次転写ローラ４５は、中間転写ベルト４８の内周面に当接して中間転写ベルト４８を張架支持する支持ローラの１つであり、中間転写ベルト４８上のカラートナー像は、二次転写領域において、記録紙上に二次転写される。二次転写時に二次転写されずに中間転写ベルト４８上に残留したトナーは、クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置４７によって中間転写ベルト４８上から除去される。一方、カラートナー像が転写された記録紙は、定着装置４６によりカラートナー像が定着されて記録紙上にカラー画像が形成され、画像形成装置外部へ排出される。
【００１９】
本実施形態では、画像形成装置の一例として、複数の潜像担持体を使用したタンデム型の画像形成装置について説明したが、どのような方式のものでもよい。例えば、１つの潜像担持体上に各色トナー像を順番に形成し、各トナー像を中間転写体上に重ねて転写することで中間転写体上にカラートナー像を形成する方式や、１つの潜像担持体上で各色トナー像を互いに重ね合わせて形成し、その重ね合わせトナー像を中間転写体や記録材上に直接転写する方式などであってもよい。
【００２０】
次に、本実施形態における現像装置の構成及び動作について説明する。
なお、各色の現像装置は、使用するトナーの色が異なるだけでその基本構成は同一であるため、以下の説明では、色分け符号を省略して説明する。
本実施形態で使用するトナーは、重合法で作成されたものを用い、平均粒径が５．２［μｍ］であり、円形度が０．９８であり、安息角が３３［°］であり、外添剤としてチタン酸ストロンチュームを含有しているトナーを使用している。
【００２１】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置における感光体４９と現像装置１とを示す概略構成図である。
ドラム状の感光体４９は、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。そして、この感光体４９の図中左側方には、トナー担持体であるトナー担持ローラ２を有する現像装置１が配設されている。現像装置１は、図中時計回り方向に回転駆動される第１搬送スクリュー１２を収容する第１収容部１３と、図中反時計回りに回転駆動される第２搬送スクリュー１４を収容する第２収容部１５とを有しており、両収容部は仕切壁１６によって仕切られている。そして、これら収容部はそれぞれ、図示しない磁性キャリアとマイナス帯電性のトナーとが混合された混合剤を収容している。
【００２２】
第１搬送スクリュー１２は、その回転駆動によって第１収容部１３内の混合剤を回転撹拌しながら、図中手前側から図中奥側へと搬送する。このとき、搬送途中の混合剤は、第１収容部１３の底部に固定されたトナー濃度センサ１７によってそのトナー濃度が検知される。そして、図中奥側の端部付近まで搬送された混合剤は、仕切壁１６の奥側端部付近に設けられた図示しない第１連通口を経て、第２収容部１５内に進入する。第２収容部１５は、トナー供給部材としての後述するトナー供給ローラ１８を収容する磁気ブラシ形成部２１に連通しており、第２搬送スクリュー１４とトナー供給ローラ１８とは所定の間隙を介して互いに軸線方向を平行にする姿勢で対向している。第２収容部１５内の第２搬送スクリュー１４は、その回転駆動によって第２収容部１５内の混合剤を回転撹拌しながら、図中奥側から図中手前側へと搬送する。この過程において、第２搬送スクリュー１４によって搬送される混合剤の一部は、トナー供給ローラ１８のトナー供給スリーブ１９上に汲み上げられる。そして、図中反時計回り方向のトナー供給スリーブ１９の回転駆動に伴って、後述するトナー供給位置を通過した後、トナー供給スリーブ１９の表面から離脱して、再び第２収容部１５内に戻される。その後、第２搬送スクリュー１４によって図中手前側の端部付近まで搬送された混合剤は、仕切壁１６の図中手前側端部付近に設けられた図示しない第２連通口を経て第１収容部１３内に戻される。
【００２３】
上述したトナー濃度センサ１７は、透磁率センサからなる。このトナー濃度センサ１７による混合剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として図示しない制御部に送られる。混合剤の透磁率は、混合剤のＫトナー濃度と相関を示すため、トナー濃度センサ１７はトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。
【００２４】
本画像形成装置の図示しない制御部はＲＡＭ（Random Access Memory）を備えており、この中にトナー濃度センサ１７からの出力電圧の目標値であるＶｔｒｅｆを格納している。そして、トナー濃度センサ１７からの出力電圧値と、ＲＡＭ内のＶｔｒｅｆとを比較して、比較結果に応じた時間だけ図示しないトナー補給装置を駆動させる。この駆動により、現像に伴うトナーの消費によってトナー濃度を低下させた混合剤に対し、トナー補給口１３ａから第１収容部１３内に適量のトナーが補給される。このため、第２収容部１５内の混合剤のトナー濃度が所定の範囲内に維持される。
【００２５】
トナー供給ローラ１８は、図中反時計回り方向に回転駆動される非磁性材料からなる筒状のトナー供給スリーブ１９と、これに内包される固定配置されたマグネットローラ２０とを有している。筒状のトナー供給スリーブ１９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成型したものである。また、マグネットローラ２０は、図示のように、回転方向に並ぶ複数の磁極（図中真上の位置から反時計回り方向に順にＮ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極）を有している。これら磁極により、トナー供給スリーブ１９の周面上に混合剤が吸着し、磁力線に沿って穂立ちした磁気ブラシが形成される。
【００２６】
トナー供給スリーブ１９の表面によって汲み上げられた混合剤は、トナー供給スリーブ１９の回転に伴って図中反時計回り方向に回転する。そして、トナー供給スリーブ１９の表面に対して所定の間隙を介して対向配置されている規制部材２２との対向位置である担持量規制位置に進入する。このとき、規制部材２２とスリーブ表面との間隙を通過することで、スリーブ表面上における混合剤の担持量が規制される。
【００２７】
トナー供給スリーブ１９の図中左側方では、トナー担持ローラ２がトナー供給スリーブ１９表面と所定の間隙を介して対向しながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されている。トナー供給スリーブ１９の回転に伴って上述の担持量規制位置を通過した混合剤は、トナー担持ローラ２との接触位置であるトナー供給位置に進入する。これにより、混合剤からなる磁気ブラシ先端がトナー担持ローラ２の表面を摺擦する。この摺擦やトナー供給スリーブ１９とトナー担持ローラ２との電位差などの作用を受けて、磁気ブラシ中のトナーがトナー担持ローラ２の表面上に供給される。なお、トナー供給スリーブ１９には、供給バイアス電源２４により、供給バイアスが印加されている。この供給バイアスは、トナー担持ローラ２側にトナーを移動させる電界が形成できるようなものであれば、直流電圧でもよいし、かかる直流電圧に交流電圧を重畳したものでもよい。
【００２８】
トナー供給位置を通過したトナー供給スリーブ１９上の混合剤は、スリーブの回転に伴って第２収容部１５との対向位置まで搬送される。この対向位置の付近には、マグネットローラ２０に磁極が設けられておらず、混合剤をスリーブ表面に引き付ける磁力が作用していないため、混合剤はスリーブ表面から離脱して第２収容部１５内に戻る。なお、本画像形成装置においては、マグネットローラ２０として、６つの磁極を有するものを用いたが、磁極の個数はこれに限られるものではない。８極、１２極などであってもよい。
【００２９】
トナーが供給されたトナー担持ローラ２は、現像装置１のケーシング１１に設けられた開口から外周面の一部を露出させている。この露出箇所は、感光体４９に対して数十〜数百［μｍ］の間隙を介して対向している。このようにトナー担持ローラ２と感光体４９とが対向している領域が、本画像形成装置における現像領域となっている。
【００３０】
トナー担持ローラ２の表面上に供給されたトナーは、後述する理由により、トナー担持ローラ２の表面上でホッピングしながら、トナー担持ローラ２の回転に伴って、層厚均一化部材としての規制ブレード２３との対向領域（規制領域）へ搬送される。本実施形態の規制ブレード２３は、リン青銅やＳＵＳまたは弾性ゴム等の材料で板状に形成されたものをケーシング１１に片持ち支持し、その自由端部をトナー担持ローラ２の外周面に対して１０［Ｎ／ｍ］以上１００［Ｎ／ｍ］以下の範囲内の当接圧力で当接させたものを使用しているが、これに限らず、例えばローラのものなどを使用してもよい。トナー担持ローラ２に担持されたトナーは、トナー担持ローラ２の外周面と規制ブレード２３との間に挟まれながら規制領域を通過することにより、所望の層厚にトナー層が均一化されるとともに、トナーが摩擦帯電してトナーの帯電量が増加する。
【００３１】
規制領域に進入する前におけるトナー担持ローラ２上のトナーの帯電量及びトナー量が適切であると、現像領域でのトナー飛散や地肌汚れが少なくて済む。好ましくは、規制ブレード進入前において、トナー担持ローラ２上のトナー帯電量は、１０［μＣ／ｇ］以上６０［μＣ／ｇ］以下の範囲が好ましく、トナー担持ローラ２上のトナー量は０．３［ｍｇ／ｃｍ２］以上１．０［ｍｇ／ｃｍ２］以下の範囲であることが好ましい。
【００３２】
規制領域を通過したトナーは、トナー担持ローラ２の回転に伴って、ホッピング状態で現像領域へ搬送される。現像領域では、トナー担持ローラ２の平均表面電位と感光体４９の表面電位との電位差に応じた現像電界の作用によって、トナー担持ローラ２上のトナーが感光体４９の表面上の静電潜像部分に移動して現像処理が行われる。現像領域で感光体４９の表面へ移動せずにトナー担持ローラ２上に残ったトナーは、トナー担持ローラ２の回転に伴って現像装置内に戻される。
【００３３】
次に、本実施形態におけるトナー担持ローラ２の具体的構成について説明する。
図３は、本実施形態におけるトナー担持ローラ２の電極配置を説明するためにトナー担持ローラ２を回転軸に対して直交する方向から見たときの模式図である。なお、説明の都合上、表層６や絶縁層５は図示していない。
図４は、本実施形態におけるトナー担持ローラ２を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
本実施形態のトナー担持ローラ２は、中空状のローラ部材で構成されており、その内周側に位置する内周側電極部材としての内側電極３ａと、外周側に位置していて内側電極３ａへ印加される電圧（内側電圧）とは異なる電圧（外側電圧）が印加される外周側電極部材としての櫛歯状の外側電極４ａとを備えている。また、内側電極３ａと外側電極４ａとの間にはこれらの間を絶縁するための絶縁層５が設けられている。また、外側電極４ａの外周面側を覆う保護層としての表層６も設けられている。すなわち、本実施形態のトナー担持ローラ２は、内周側から順に、内側電極３ａ、絶縁層５、外側電極４ａ、表層６の４層構造となっている。
【００３４】
内側電極３ａは、トナー担持ローラ２の軸芯部材（基体）としても機能しており、ＳＵＳやアルミニウム等の導電性材料を円筒状に成型した金属ローラである。このほか、内側電極３ａの構成としては、ポリアセタール（ＰＯＭ）やポリカーボネート（ＰＣ）等からなる樹脂ローラの表面にアルミニウムや銅などの金属層等からなる導電層を形成したものが挙げられる。この導電層の形成方法としては、金属メッキ、蒸着等により形成する方法や、ローラ表面に金属膜を接着する方法などが考えられる。
【００３５】
内側電極３ａの外周面側は絶縁層５に覆われている。本実施形態において、この絶縁層５は、ポリカーボネートやアルキッドメラミン等で形成されている。また、本実施形態において、絶縁層５の厚みは、３［μｍ］以上であるのが好ましい。３［μｍ］よりも小さくなると、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の絶縁性が十分に保てなくなり、内側電極３ａと外側電極４ａとの間でリークが発生してしまう可能性が高くなる。一方、絶縁層５の厚みの好適範囲の上限値は、内側電極３ａと外側電極４ａとの間で作られる電界が表層６よりも外側に形成され、表層６の外側に強いフレア用電界（外部電界）を形成できる値に設定されることになる。本実施形態では、メラミン樹脂からなる絶縁層５の厚みを２０［μｍ］としている。絶縁層５はスプレー法やディップ法等によって内側電極３ａ上に均一な膜厚で形成することができる。
【００３６】
絶縁層５の上には外側電極４ａが形成される。本実施形態において、この外側電極４ａは、アルミニウム、銅、銀などの金属で形成されている。櫛歯状の外側電極４ａの形成方法としては、種々の方法が考えられる。例えば、絶縁層５の上にメッキや蒸着によって金属膜を形成し、フォトレジスト・エッチングによって櫛歯状の電極を形成するという方法が挙げられる。また、インクジェット方式やスクリーン印刷によって導電ペーストを絶縁層５の上に付着させて櫛歯状の電極を形成するという方法も考えられる。
【００３７】
外側電極４ａ及び絶縁層５の外周面側は、表層６により覆われている。トナーは、表層６上でホッピングを繰り返す際、この表層６との接触摩擦によって帯電する。トナーに正規帯電極性（本実施形態ではマイナス極性）を与えるため、本実施形態では、表層６の材料として、シリコーン、ナイロン（登録商標）、ウレタン、アルキッドメラミン、ポリカーボネート等が使用される。本実施形態ではポリカーボネートを採用している。また、表層６は、外側電極４ａを保護する役割も持ち合わせているので、表層６の膜厚としては、３［μｍ］以上であるのが好ましい。３［μｍ］よりも小さいと、経時使用による膜削れ等で外側電極４ａが露出し、トナー担持ローラ２上に担持されたトナーやトナー担持ローラ２に接触するその他の部材を通じてリークしてしまうおそれがある。一方、表層６の厚みの好適範囲の上限値は、内側電極３ａと外側電極４ａとの間で作られる電界が表層６よりも外側に形成され、表層６の外側に強いフレア用電界を形成できる値に設定されることになる。表層６は、絶縁層５と同様にスプレー法やディッピング法等によって形成することができる。
【００３８】
ここで、表層６の外側に形成される電界は、外側電極４ａの電極間距離（櫛歯部分の離間距離）によっても大きく変化する。電極間距離が狭いと、内側電極３ａからの電気力線の多くが表層６の外側に出る前に外側電極４ａに収束してしまい、表層６の外側に形成されるフレア用電界が弱まってしまうからである。したがって、上述した絶縁層５の好適範囲の上限値や、表層６の好適範囲の上限値は、外側電極４ａの電極間距離によって変わってくる。本発明者らによる検討の結果、絶縁層５の厚さをＴ［μｍ］とし、表層６の厚さをＤ［μｍ］、電極間距離をＳ［μｍ］としたとき、Ｓ＞Ｔ＋Ｄの関係式を満たす場合には、表層６よりも外側にフレア用電界が形成されて、トナーをホッピングさせることができることが判明した。
【００３９】
下記の表１は、検討結果を示す表である。
この検討では、電極間距離Ｓが８０［ｕｍ］であり、電極幅が８０［ｕｍ］であるトナー担持ローラ２について、絶縁層５の厚さＴと表層６の厚さＤを下記水準で製作して、トナーのホッピング性能評価を行った。ホッピング性能評価は、トナー担持ローラ２の外周面に対しての非接触で試験用電極を対向させ、トナー担持ローラ２と試験用電極との間に電位差を形成し、トナー担持ローラ２の外周面上にホッピングしているトナーを試験用電極に移動させた。そして、トナー担持ローラ２に担持されていたトナー量に対する試験用電極上に付着しているトナー量の比率（ホッピング比率）を測定し、その比率が８０％以上である場合に「○」と評価し、２０％以下である場合に「×」と評価した。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
本実施形態では、内側電極３ａと外側電極４ａとの間で作られる電界、より詳しくは、内側電極３ａの外側電極４ａとは対向していない部分（外側電極４ａの櫛歯間に位置する内側電極３ａの部分）と外側電極４ａの櫛歯部分との間で作られる電界が、表層６の外側に形成されることで、トナー担持ローラ２上のトナーをホッピングさせ、これによりトナーをクラウド化させる。このとき、トナー担持ローラ２上のトナーは、内側電極３ａに絶縁層５を介して対向した表層部分と、これに隣接する外側電極４ａに対向した表層部分との間を、飛翔しながら往復移動するように、ホッピングすることになる。
【００４２】
トナーを安定してクラウド化させるためには、相応する大きさのフレア用電界を形成することが重要となるが、このような大きなフレア用電界を形成するためには内側電極３ａと外側電極４ａとの間に大きな電位差を形成する必要がある。しかし、このような大きな電位差を安定して形成するためには、内側電極３ａと外側電極４ａとの間を安定かつ有効に絶縁し、リークを防止することが重要である。従来のように、フレア用電界を形成するための２種類の電極をそれぞれ櫛歯状に形成して同心円上に配置し、互いの櫛歯部分が相手の櫛歯間に入り込むように構成した場合、その櫛歯状電極の形成品質が悪いと、２種類の電極間の絶縁性が著しく低下し、リークが起きやすい。具体的には、例えば、エッチングで電極形成する場合には除去すべき金属膜の一部が残存していたり、インクジェット法やスクリーン印刷法で電極形成する場合には電極間に導電ペーストが付着してしまったりする事態が起こり得る。このような事態が生じると、２種類の電極間でリークが起きやすいなり、適正なフレア用電界を形成することができなくなる。また、従来構成においては、ローラの樹脂表面上に櫛歯状電極を高い品質で形成したとしても、２種類の櫛歯状電極を形成した後にその外周面側を絶縁材で覆うことにより電極間に絶縁材を充填して電極間の絶縁性を得るため、電極間にはローラの樹脂表面と絶縁材との界面が形成され、この界面を通じたリークが生じやすく、比較的大きな電圧を印加すると電極間の絶縁性が著しく低下する。
【００４３】
本実施形態によれば、内側電極３ａの上に絶縁層５を設け、その絶縁層上に櫛歯状の外側電極４ａを形成した構成であるため、これらの電極間にリークの原因となり得るような界面は存在しない。また、トナー担持ローラ２の製造段階において、リークの原因となり得る導電材が電極間に介在する可能性も非常に少なくできる。したがって、本実施形態によれば、内側電極３ａと外側電極４ａとの間を安定かつ有効に絶縁することができ、比較的大きな電圧を印加する場合でもリークを効果的に防止することができる。
【００４４】
また、本実施形態において、外側電極４ａの電極幅（各櫛歯部分の幅）は、１０［μｍ］以上１２０［μｍ］以下であるのが好ましい。１０［μｍ］よりも小さいと、細すぎて電極が途中で断線してしまうおそれがある。一方、１２０［μｍ］より大きいと、外側電極４ａの被給電部４ｂからの距離が遠い箇所の電圧が低くなり、その箇所でトナーを安定かつ有効にホッピングさせることが困難となる。本実施形態の被給電部４ｂは、図３に示すように、トナー担持ローラ２の外周面上における軸方向両端に設けられている。よって、本実施形態では、外側電極４ａの電極幅が１２０［μｍ］より大きいと、トナー担持ローラ２の軸方向中央部におけるフレア用電界が軸方向両端部のフレア用電界よりも相対的に低くなり、軸方向中央部に担持されているトナーを安定かつ有効にホッピングさせることが困難となる。
【００４５】
また、本実施形態では、外側電極４ａの電極間距離（櫛歯部分の離間距離）は、電極幅と同じか広いのが好ましい。電極幅よりも小さいと、内側電極３ａからの電気力線の多くが表層６の外側に出る前に外側電極４ａへ収束してしまい、表層６の外側に形成されるフレア用電界が弱くなってしまうからである。一方、電極間距離が大きいと、電極間中央のフレア用電界が弱くなってしまう。本実施形態において、電極間距離は、電極幅以上であって電極幅の５倍以下の範囲内であるのが好ましい。
【００４６】
また、本実施形態において、図５に示すように、外側電極４ａの電極間距離Ｓが、絶縁層厚Ｔよりも広く形成するのが好ましい。仮に、図６に示すように、外側電極４ａの電極間距離Ｓが絶縁層厚Ｔよりも狭いと、内側電極３ａからの電気力線の多くが表層６の外側に出る前に外側電極４ａへ収束してしやすくなり、表層６の外側に形成されるフレア用電界が弱くなってしまうからである。
【００４７】
また、本実施形態において、外側電極４ａの電極間距離Ｓが広すぎると、外側電極４ａの電極間領域（外側電極４ａの層における外側電極４ａが形成されていない領域）の中央部分（トナー担持体周方向の中央部分）に対応した部分のフレア用電界が弱くなってしまう。一方、電極間距離Ｓが狭すぎると、内側電極３ａから外側電極４ａの電極間領域まで出た電気力線の多くが表層６の外側に出る前に外側電極４ａへ収束してしまう。そのため、表層６の厚さＤが厚いほど、より多くの電気力線が表層６の外側に出る前に外側電極４ａへ収束しまうので、フレア用電界が弱くなる。本実施形態では、表層６の厚さＴを電極間距離Ｓよりも小さくすると、フレア用電界の強さを表層６の外側でも適正な強さにすることができる。
【００４８】
また、本実施形態において、電極幅Ｌと電極間距離Ｓとの和を１８０［μｍ］で一定とし、電極幅Ｌと電極間隔Ｓとの比率を変化させたときの、トナー担持ローラ２の外周面に形成される平均電界強度（単位面積当たりの電界強度を平均化した数値）のシミュレーション結果を図７に示す。
図７に示すグラフの横軸は、電極間距離Ｓに対する電極幅Ｌの比率（Ｌ／Ｓ）であり、縦軸は、トナー担持ローラ２の外周面に形成される平均電界強度である。このシミュレーションは、内側電極３ａと外側電極４ａに印加される電圧のピークツーピーク電圧値Ｖｐｐが、３００［Ｖ］の場合、５００［Ｖ］の場合、７００［Ｖ］の場合について、それぞれ行った。
【００４９】
図７に示すグラフを見ると、電極幅Ｌと電極間距離Ｓとの比率Ｌ／Ｓが大きくなるにつれて、つまり、電極間距離Ｓが狭くなるにつれて、トナー担持ローラ２の外周面に形成される平均電界強度が小さくなることが分かる。これは、電極間距離Ｓが狭くなるにつれて、内側電極３ａからの電気力線の多くが表層６の外側に出る前に外側電極４ａへ収束してしまうためである。また、図７に示すグラフを見ると、電極幅Ｌと電極間距離Ｓとの比率Ｌ／Ｓが１より大きくなると、トナー担持ローラ２の外周面に形成される平均電界強度の減少傾向が大きくなることが分かる。
【００５０】
これを明確化するため、Ｖｐｐ＝７００［Ｖ］のシミュレーション結果について、比率Ｌ／Ｓが１になる点を境に２つのデータに分け、各データについてそれぞれ近似直線をプロットしたものを図８に示す。図８に示すグラフを見ると、比率Ｌ／Ｓが１となる点を境にして、近似直線の傾きが３倍以上変化していることが分かる。したがって、電極幅Ｌと電極間距離Ｓとの比率Ｌ／Ｓが１以下、つまり電極幅Ｌと電極間隔Ｓの関係がＬ≦Ｓの関係を満たす場合、トナー担持ローラ２の外周面上に形成される電界強度を効率よく得ることができる。
【００５１】
なお、本実施形態のトナー担持ローラ２は、外側電極４ａが櫛歯状の電極であり、トナー担持ローラ２の外周面上におけるトナーを担持するトナー担持領域では、内側電極３ａに対向する領域と外側電極４ａに対向する領域とがストライプ状に配列（交互配列）されたものである。この場合、トナー担持ローラ２の軸方向については、内側電極３ａに対向する領域と外側電極４ａに対向する領域とが交互配列されていないため、上記シミュレーション結果では、トナー担持ローラ２の周方向における電極幅Ｌと電極間距離Ｓとの関係について説明した。しかしながら、例えば図９に示すように、トナー担持ローラ２の周方向だけでなく軸方向にも内側電極３ａに対向する領域と外側電極４ａに対向する領域とが交互配列されている構成においては、トナー担持ローラ２の周方向における電極幅Ｌと電極間距離Ｓとの関係だけでなく、トナー担持ローラ２の軸方向における電極幅Ｌと電極間距離Ｓとの関係も、トナー担持ローラ２の外周面上に形成される電界強度に影響する。この場合には、上記シミュレーション結果から、外側電極４ａにおける電極間領域（非電極領域）の面積Ｓ２が、外側電極４ａにおける電極領域の面積Ｓ１以上であるといいう関係を満たせば、トナー担持ローラ２の外周面上に形成される電界強度を効率よく得ることができる。
【００５２】
図１０は、電極幅Ｌを１００［μｍ］に固定し、電極間距離Ｓを変化させた場合の、トナー担持ローラ２の表面に出てくる平均電界強度をプロットしたグラフである。
トナー担持ローラの外周面上に形成される電界強度は一様ではないが、トナー担持ローラ２上でトナーがホッピングする比率（ホッピング比率）は、この平均電界強度、すなわち、単位面積当たりの電界強度を平均化した数値と大きく相関があることが判明している。
【００５３】
図１１は、複数の電極幅について、図１０に示したグラフで平均電界強度が最大となる電極間距離（最適値）を求め、それをプロット（正方形）したグラフである。このグラフには、最適値に対して平均電界強度が８０％となる電極間距離も併せてプロット（菱形）してある。ここで、平均電界強度が最大値の８０％以上であるという条件を満たすことは、おおよそ、トナー担持ローラ２上のトナーのうちの８０％がホッピングするという条件に等しいと言える。したがって、本実施形態においては、下記の式（２）の関係を満たすことで、トナー担持ローラ２上における８０％以上のトナーのホッピングを確保することができる。
０．１５×Ｓ［μｍ］＋４５  ≦  Ｌ［μｍ］  ≦  ０．７２×Ｓ［μｍ］＋１２３  ・・・（２）
【００５４】
本実施形態では、絶縁層５の厚さＴを２０［μｍ］とし、表層６の厚さＤを２０［μｍ］とし、電極幅及び電極間距離Ｓをいずれも８０［μｍ］に設定している。
【００５５】
また、本実施形態では、外側電極４ａの電極間距離を、トナー担持ローラ２の周方向にわたって一定となるように設定されている。電極間距離を一定とすることで、内側電極３ａと外側電極４ａとの間で作られるフレア用電界がトナー担持ローラ２上の周方向にわたってほぼ均一となる。よって、現像位置で周方向に均一なトナーのホッピングを実現することが可能となり、均一な現像が可能となる。
【００５６】
次に、内側電極３ａ及び外側電極４ａに印加する電圧について説明する。
トナー担持ローラ２上の内側電極３ａ及び外側電極４ａには、それぞれパルス電源２５Ａ，２５Ｂから第１電圧である内側電圧及び第２電圧である外側電圧が印加される。パルス電源２５Ａ，２５Ｂが印加する内側電圧及び外側電圧は、矩形波が最も適している。ただし、これに限らず、例えばサイン波で三角波でもよい。また、本実施形態では、フレア用電極を形成するための電極が内側電極３ａ及び外側電極４ａの２相構成であり、各電極３ａ，４ａには互いに位相差πをもった電圧がそれぞれ印加される。
【００５７】
図１２は、内側電極３ａ及び外側電極４ａにそれぞれ印加する内側電圧と外側電圧の一例を示すグラフである。
本実施形態において、各電圧は矩形波であり、内側電極３ａと外側電極４ａにそれぞれ印加される内側電圧と外側電圧は、互いに位相がπだけズレた同じ大きさ（ピークツーピーク電圧Ｖｐｐ）の電圧である。よって、内側電極３ａと外側電極４ａとの間には、常にＶｐｐだけの電位差が生じる。この電位差によって電極間に電界が発生し、この電界のうち表層６の外側に形成されるフレア用電界によって表層６上をトナーがホッピングする。本実施形態において、Ｖｐｐは１００［Ｖ］以上２０００［Ｖ］以下の範囲内であるのが好ましい。Ｖｐｐが１００［Ｖ］より小さいと、十分なフレア用電界を表層６上に形成できず、トナーを安定してホッピングさせるのが困難となる。一方、Ｖｐｐが２０００［Ｖ］より大きいと、経時使用により電極間でリークが発生する可能性が高くなる。本実施形態では、Ｖｐｐを５００［Ｖ］に設定している。
また、本実施形態において、内側電圧と外側電圧の中心値Ｖ０は、画像部電位（静電潜像部分の電位）と非画像部電位（地肌部分の電位）との間に設定され、現像条件によって適宜変動する。
【００５８】
本実施形態において、内側電圧と外側電圧の周波数ｆは、０．１［ｋＨｚ］以上１０［ｋＨｚ］以下であるのが好ましい。０．１［ｋＨｚ］より小さいと、トナーのホッピングが現像速度に追いつかなくなるおそれがある。一方、１０［ｋＨｚ］より大きいと、トナーの移動が電界の切り替わりに追従できなくなり、トナーを安定してホッピングさせるのが困難となる。本実施形態では、周波数ｆを５００［Ｈｚ］に設定している。
【００５９】
図１３は、内側電極３ａ及び外側電極４ａへ印加する内側電圧と外側電圧の他の例を示すグラフである。
この例では、内側電極３ａについては、図１２に示したものと同様の内側電圧が印加されるが、外側電極４ａについては、直流電圧が印加される。この場合、電極間の電位差はＶｐｐ／２となる。よって、この例におけるＶｐｐの好適な範囲は、２００［Ｖ］以上４０００［Ｖ］以下である。この例によれば、内側電極３ａと外側電極４ａとの位相差を考慮する必要がなく、電源コストが安くなる。
【００６０】
図１４は、内側電極３ａ及び外側電極４ａへ印加する内側電圧と外側電圧の更に他の例を示すグラフである。
この例では、外側電極４ａについては、図１２に示したものと同様の内側電圧が印加されるが、内側電極３ａについては、直流電圧が印加される。この場合も、電極間の電位差はＶｐｐ／２となる。よって、この例におけるＶｐｐの好適な範囲は、２００［Ｖ］以上４０００［Ｖ］以下である。この例も、内側電極３ａと外側電極４ａとの位相差を考慮する必要がなく、電源コストが安くなる。
【００６１】
図１５は、本実施形態における内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。
図１６は、同給電構成を模式的に示す斜視図である。
本実施形態における内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成において、内側電極３ａは、トナー担持ローラ２のローラ軸と一体化されており、そのローラ軸端面が被給電部３ｂとなる。ローラ軸端面で構成される被給電部３ｂには、パルス電源２５Ａに接続された第１給電部材としての給電ブラシ７が当接している。一方、トナー担持ローラ２の外周面両端部分には表層６が設けられておらず、トナー担持ローラ２の外周面における外側電極４ａの両端部分は露出しており、この露出面が被給電部４ｂとなる。その露出面で構成される被給電部４ｂには、パルス電源２５Ｂに接続された第２給電部材としての給電コロ８が当接している。この給電コロ８は、回転自在に支持されており、トナー担持ローラ２の回転に伴い、被給電部４ｂに当接したまま連れ回り回転する。
【００６２】
なお、本実施形態では、外側電極４ａに外側電圧を印加するための第２給電部材である給電コロ８が２つ設けられているが、１つであっても３つ以上であってもよい。外側電極４ａに外側電圧を印加するための第２給電部材が複数あれば、一部の第２給電部材で接触不良による給電不良が生じても、他の第２給電部材により給電を行うことができるので、安定した給電を行うことが可能となる。
【００６３】
また、本実施形態のように、トナー担持ローラ２の外周面に外側電極４ａの一部分を露出させ、その露出部分を被給電部４ｂとして、これに第２給電部材を当接させて給電する方式を採用する場合、その被給電部４ｂは、トナー担持ローラ２上における現像幅（感光体上において静電潜像が形成され得る領域と対向し得る領域幅）よりも軸方向外側に位置することが望まれる。なぜなら、被給電部４ｂが現像幅内に位置すると、トナー担持ローラ２と被給電部４ｂとの間で押しつぶされたトナーが現像に寄与することになり、その部分で現像不良が発生するからである。より好ましくは、被給電部４ｂは、トナー担持ローラ２上におけるトナー供給幅（トナー供給スリーブ１９からトナーが供給される領域幅）よりも軸方向外側に位置することが望まれる。なぜなら、被給電部４ｂがトナー供給幅内に位置すると、トナー担持ローラ２と被給電部４ｂとの間に多量のトナーが介在し、給電不良が起きやすくなるからである。本実施形態では、被給電部４ｂがトナー担持ローラ２上におけるトナー供給幅よりも軸方向外側に位置するように構成している。更に、本実施形態では、トナー供給幅内のトナーが被給電部４ｂに付着しないように、ローラ両端部に位置する各被給電部４ｂの軸方向中央側に図示しないトナーシールが設けられている。
【００６４】
なお、本実施形態では、第２給電部材として、被給電部４ｂに連れ回り回転する給電コロ８を用いているが、これに限らず、例えば、導電性ブラシや導電性板バネなどを用いてもよい。なお、導電性ブラシや、導電性板バネなどのように被給電部４ｂに対して摺動する第２給電部材を用いる場合、被給電部４ｂとの接点部分の摩耗を抑制するために導電性グリスなど充填するとよい。
また、本実施形態では、内側電極３ａの被給電部がローラ軸端面である場合について説明したが、これに限らず、例えばローラ軸の周面やローラ本体部の端面を被給電部としてもよい。
【００６５】
〔変形例１〕
次に、内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成の変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
図１７は、本変形例１における内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。
図１８は、同給電構成をもつトナー担持ローラを、軸方向に対して直交する方向から見たときの模式図である。
図１９は、同給電構成を模式的に示す斜視図である。
【００６６】
本変形例１において、内側電極３ａに対する給電構成は、上記実施形態と同様に、ローラ軸端面がその被給電部３ｂとなるように構成されており、その被給電部３ｂに給電ブラシ７が当接している。一方、外側電極４ａに対する給電構成は、外側電極４ａをローラ軸周面上まで引き出し、その引き出した部分を被給電部４ｂとしている。そして、絶縁層５も同様にローラ軸周面上まで引き出すことにより、ローラ軸周面上においても内側電極３ａと外側電極４ａとの絶縁を確保している。ローラ軸周面上の被給電部４ｂには、パルス電源２５Ｂに接続された第２給電部材としての給電ブラシ８’が当接する。
【００６７】
本変形例１に例示した給電構成以外にも、例えば、トナー担持ローラ２の各ローラ軸を互いに電気的に分割し、内側電極３ａ及び外側電極４ａをそれぞれいずれかの軸に導通させ、各ローラ軸を通じて内側電極３ａ及び外側電極４ａそれぞれに電圧を印加する構成が考えられる。
【００６８】
〔変形例２〕
次に、トナー担持ローラ２にトナーを供給する構成の変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
図２０は、本変形例２における現像装置を示す模式図である。
本変形例２では、磁性キャリアを用いないでトナー担持ローラ２にトナーを供給する。具体的には、本変形例２に係る現像装置１は、図中時計回り方向に回転駆動される第１搬送スクリュー１２を収容する第１収容部１３と、図中反時計回りに回転駆動される第２搬送スクリュー１４を収容する第２収容部１５とを有しており、両収容部は仕切壁１６によって仕切られている。そして、これら収容部には、それぞれ、図示しないマイナス帯電性のトナーが収容されている。第１搬送スクリュー１２及び第２搬送スクリュー１４の回転駆動により、トナーは第１収容部１３及び第２収容部１５を循環搬送される。この搬送時に、トナーは第１搬送スクリュー１２及び第２搬送スクリュー１４から摺擦を受けることで摩擦帯電する。このようにして摩擦帯電した第２収容部１５内のトナーは、供給バイアス電源２４により供給バイアスが印加されたトナー供給ローラ１８’上に、静電的に吸着する。なお、この供給バイアスは、直流電圧でも交流電圧でもよいし、また、直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアスでもよい。トナー供給ローラ１８’上に吸着したトナーは、規制部材２２により担持量が規制された後、供給位置へと搬送される。そして、供給位置へ搬送されたトナーは、トナー供給ローラ１８’とトナー担持ローラ２との電位差の作用を受けて、トナー担持ローラ２の表面上に供給される。その後は、上記実施形態と同様なので説明を省略する。
【００６９】
〔変形例３〕
次に、トナー担持ローラ２にトナーを供給する構成の他の変形例（以下、本変形例を「変形例３」という。）について説明する。
図２１は、本変形例３における現像装置を示す模式図である。
本変形例３では、上記変形例２と同様に磁性キャリアを用いないでトナー担持ローラ２にトナーを供給するが、トナー供給ローラ１８’を用いずにトナーを直接的にトナー担持ローラ２へ供給する。
具体的には、本変形例３では、トナー収容部１５’内にスポンジローラ１８’を設け、スポンジローラ１８’の表面をトナー担持ローラ２の表面に当接させている。これにより、トナー収容部１５’内でスポンジローラ１８’の表面に付着したトナーは、トナー担持ローラ２の表面との当接部で摺擦を受けて摩擦帯電し、これにより静電的にトナー担持ローラ２上へ供給される。本変形例３では、スポンジローラ１８’をトナー担持ローラ２に対してカウンター方向に回転駆動しているが、トレーリング方向でもよい。本変形例３の場合、スポンジローラ１８’に接続された供給バイアス電源２４’により印加される供給バイアスによって、トナー担持ローラ２へ供給するトナーの量を制御することができる。この供給バイアスは、直流電圧でも交流電圧でもよいし、また直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアスでもよい。
【００７０】
〔変形例４〕
次に、現像に寄与しなかったトナーをトナー担持ローラ２から回収する回収手段としての回収機構３０を設けた現像装置の変形例（以下、本変形例を「変形例４」という。）について説明する。
図２２は、本変形例４における現像装置を感光体４９とともに図示した概略構成図である。
本変形例４における現像装置の基本構成は、上記実施形態と同様であるが、回収機構３０が設けられている点と、トナー担持ローラ２及びトナー供給ローラ１８の下方に位置するケーシング１１の内壁が第２搬送スクリュー１４を収容する第２収容部１５に向けて下傾斜している点とが、主に相違する構成である。以下、この相違する構成についてのみ説明する。
【００７１】
本変形例４において、回収機構３０は、トナー担持ローラ２の外周面に対向するように配置される回収板３１と、回収板３１に接触するように配置された振動子３２と、回収板３１に所定の電圧を印加するための回収電源３３とから構成されている。トナー担持ローラ２と回収板３１との間には、マイナス極性に帯電したトナーをトナー担持ローラ２から回収板３１に向けて静電的に移動させる向きの電界が形成される。これにより、現像領域で現像に寄与しなかったトナーは、回収板３１とトナー担持ローラ２とが対向しあう回収領域において、トナー担持ローラ２上から回収板３１側へ移動する。回収板３１に付着したトナーは、振動子３２によって回収板３１を振動させることにより、回収板３１上から振るい落とされる。振るい落とされたトナーは、トナー供給ローラ１８上に落下し、トナー供給ローラ１８の回転により第２収容部１５内に戻され、再び第１収容部１３及び第２収容部１５を循環搬送される。
【００７２】
また、本変形例４においては、トナー担持ローラ２及びトナー供給ローラ１８の下方に位置するケーシング１１の内壁が第２搬送スクリュー１４を収容する第２収容部１５に向けて下傾斜している。これにより、規制ブレード２３によって規制されたトナーは、ケーシング１１の内壁面上を移動して第２収容部１５内に戻され、再び第１収容部１３及び第２収容部１５を循環搬送される。
【００７３】
図２３は、回収機構３０の他の例を示すための概略構成図である。
図２３に示すように、回収機構３０として、回収ローラ３４を利用した構成も採用できる。具体的には、この回収機構３０は、トナー担持ローラ２の外周面に対向するように配置される回収ローラ３４と、回収ローラ３４に接触するように配置されたクリーニングブレード３５と、回収ローラ３４に所定の電圧を印加するための回収電源３３とから構成されている。トナー担持ローラ２と回収ローラ３４との間には、マイナス極性に帯電したトナーをトナー担持ローラ２から回収ローラ３４に向けて静電的に移動させる向きの電界が形成される。これにより、現像領域で現像に寄与しなかったトナーは、回収ローラ３４とトナー担持ローラ２とが対向しあう回収領域において、トナー担持ローラ２上から回収ローラ３４側へ移動する。回収ローラ３４に付着したトナーは、クリーニングブレード３５によって掻き落とされる。掻き落とされたトナーは、トナー供給ローラ１８上に落下し、トナー供給ローラ１８の回転により第２収容部１５内に戻され、再び第１収容部１３及び第２収容部１５を循環搬送される。
【００７４】
図２４は、回収機構３０の更に他の例を示すための概略構成図である。
図２４に示すように、回収機構３０として、ブラシローラ３６を利用した構成も採用できる。具体的には、この回収機構３０は、トナー担持ローラ２の外周面に接触して対向するように配置されるブラシローラ３６と、ブラシローラ３６に接触するように配置されたフリッカー３７と、ブラシローラ３６に所定の電圧を印加するための回収電源３３とから構成されている。トナー担持ローラ２とブラシローラ３６との間には、マイナス極性に帯電したトナーをトナー担持ローラ２からブラシローラ３６に向けて静電的に移動させる向きの電界が形成される。これにより、現像領域で現像に寄与しなかったトナーは、ブラシローラ３６とトナー担持ローラ２とが対向しあう回収領域において、トナー担持ローラ２上からブラシローラ３６側へ移動する。ブラシローラ３６に付着したトナーは、フリッカー３７によって払い落とされる。払い落とされたトナーは、トナー供給ローラ１８上に落下し、トナー供給ローラ１８の回転により第２収容部１５内に戻され、再び第１収容部１３及び第２収容部１５を循環搬送される。
【００７５】
図２５は、回収機構３０の更に他の例を示すための概略構成図である。
図２５に示すように、回収機構３０として、吸引ポンプ４０を利用した構成も採用できる。具体的には、この回収機構３０は、トナー担持ローラ２の外周面に対向するように配置される吸引ノズル３８と、入口端が吸引ノズル３８に接続され、出口端３９ａが第１搬送スクリュー１２を収容する第１収容部１３の上部に連通したダクト３９と、吸引ノズル３８からのトナーをダクト３９の出口端３９ａまで吸引搬送するための吸引ポンプ４０とから構成されている。また、吸引ノズル３８に対してトナー担持ローラ２の表面移動方向下流側には、シール３８ａが設けられている。このシール３８ａは、トナー担持ローラ２の表面と接触している。現像領域で現像に寄与しなかったトナーは、トナー担持ローラ２と吸引ノズル３８とが対向しあう回収領域において、吸引ポンプ４０により生じる空気の流れに乗って吸引ノズル３８内に吸引され、ダクト３９を通って出口端３９ａから第１収容部１３内へ戻され、再び第１収容部１３及び第２収容部１５を循環搬送される。なお、空気の流れに乗らずに回収領域を通過したトナーは、シール３８ａによって堰き止められるので、そのまま下流に搬送されていくことはない。
【００７６】
〔変形例５〕
次に、内側電極３ａの一変形例（以下、本変形例を「変形例５」という。）について説明する。
一般に、複数種類の電極部材（内側電極３ａ及び外側電極４ａ）をトナー担持ローラ２の外周面法線方向で互いに異なる位置に配置し、各電極部材間に絶縁層を介在させた上述したような構成においては、従来の現像装置のようにローラ同心円上に複数種類の電極を備えた構成よりも、電極部材間の静電容量が大きくなってしまう。これは、主として、電極部材間の対向面積の違いによるものである。これらの電極部材に対して供給される交流電流は静電容量に比例して増大するため、これらの電極部材間の静電容量が大きいと、これらの電極部材に対して給電するための電源として、出力電流が大きな電源が必要になる。交流電源は、通常、出力電流が大きいほどコストが大きくなる。したがって、電極部材間の静電容量、すなわち、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の静電容量を、なるべく小さくすることが望まれる。
【００７７】
ここで、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の静電容量を小さくするための方法としては、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の対向面積を小さくする方法と、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の距離を大きくする方法とが考えられる。このうち、後者の方法をとる場合、内側電極３ａと外側電極４ａとの間に介在する絶縁層５の層厚を大きくするというような簡易な構造を採用できるので製造コストが増大することはないが、この構造では、表層６の外側に強いフレア用電界（外部電界）を形成することが困難となるので、結局、電源コストの増大を招く。本変形例５では、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の静電容量を簡易な構造で小さくしつつ、表層６の外側に強いフレア用電界を形成することが容易な構成を提案する。
【００７８】
図２６は、本変形例５におけるトナー担持ローラ２を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
本変形例５のトナー担持ローラ２の基本構造は、図４に示した上記実施形態のものと同様に４層構造であるが、本変形例５では内周側電極部材としての内側電極３ａの構成が異なっている。具体的には、トナー担持ローラ表面移動方向における内側電極３ａの少なくとも一部分について、図２６に示すように、外周側電極部材としての外側電極４ａの電極間領域（非電極領域）に対向する内側電極３ａの電極面（外周側の面）が、外側電極４ａ（電極領域）に対向する内側電極３ａの電極面よりも、トナー担持ローラ外周面側に位置するように構成されている。これにより、外側電極４ａ（電極領域）とこれに対向する内側電極３ａの電極領域との距離については、上記実施形態における距離Ｂ’よりも、本変形例５における距離Ｂの方を長くすることができる。その結果、本変形例５によれば、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の静電容量を上記実施形態のものよりも小さくすることができる。
【００７９】
一方で、外側電極４ａの電極間領域（非電極領域）に対向する内側電極３ａの電極領域は、上記実施形態と同じままとなっている。すなわち、外側電極４ａの電極間領域とこれに対向する内側電極３ａの電極領域との間の絶縁層の厚さＡは同じである。表層６の外側に形成されるフレア用電界は、主に、外側電極４ａの電極間領域に対向する内側電極３ａの電極領域と、外側電極４ａとによって形成される。本変形例５では、外側電極４ａの電極間部分に対向する内側電極３ａの電極部分と外側電極４ａとの位置関係は上記実施形態のものと同じままになっているので、上記実施形態のものと同じ電源で、上記実施形態のものと同程度の強いフレア用電界を形成することができる。
【００８０】
図２６に示すような内側電極３ａを形成する方法としては、例えば、上記実施形態の内側電極のように、外周面側が平滑な内側電極の外周面側に対し、外側電極４ａの電極間部分と対向することになる部分を、フォトレジスト・エッチング等の公知の方法により削り取る処理を行う方法が考えられる。本変形例では、内側電極３ａの凹凸ピッチを１６０［μｍ］とし、削り幅を８０［μｍ］とし、削り深さを８０［μｍ］としている。
【００８１】
なお、本変形例５では、トナー担持ローラ２の軸方向に延びる各外側電極４ａに沿うように内側電極３ａを削り取って、各外側電極４ａの全長にわたって外側電極４ａの電極間部分とこれに対向する内側電極３ａの電極部分との距離を離しているが、これに限られない。すなわち、外側電極４ａの電極間部分と対向する内側電極３ａの少なくとも一部分を削り取れば内側電極３ａと外側電極４ａとの間の静電容量を上記実施形態のものよりも小さくすることができる。
【００８２】
ここで、本変形例５の構成において、外側電極４ａとこれに対向する内側電極３ａの電極部分との距離Ｂを変化させたときの静電容量を計測する実験を行った結果について説明する。
本実験では、 図４に示した上記実施形態のトナー担持ローラ、すなわち、内側電極３ａを削り取っていない例（絶縁層５の層厚＝１０［μｍ］）に対し、上記距離Ｂが１５［μｍ］となるように削り取った構成例１と、上記距離Ｂが２０［μｍ］となるように削り取った構成例２とについて、静電容量がどの程度小さくなるかを計測した。その結果、構成例１の静電容量は、比較例の静電容量に対して８０％となり、構成例２の静電容量は、比較例の静電容量に対して７０％となった。
【００８３】
〔変形例６〕
次に、内側電極３ａの他の変形例（以下、本変形例を「変形例６」という。）について説明する。
上記変形例５で述べたように、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の静電容量を小さくするための方法としては、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の対向面積を小さくする方法と、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の距離を大きくする方法とが考えられる。本変形例６は、このうちの前者の方法を採用したものである。
【００８４】
図２７は、本変形例６におけるトナー担持ローラ２を展開した状態を模式的に表した説明図である。
図２８は、本変形例６におけるトナー担持ローラ２を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。
本変形例６のトナー担持ローラ２は、中空状の導電性基材である金属スリーブ２０１Ａを軸芯部材とし、その上層に絶縁体層２０１Ｂ、その表面に内側電極２１１Ｂを形成し、さらに絶縁体層２０１Ｃを介して外側電極２１１Ａを形成して、最表面に絶縁性の表面コート層２０１Ｄを設けたものである。
【００８５】
金属スリーブ２０１Ａは、アルミニウム、鉄材等の導電性材料を円筒状に成型した金属ローラである。絶縁体層２０１Ｂおよび絶縁体層２０１Ｃは、ポリカーボネートやアルキッドメラミン等で形成されている。その製造はスプレー法やディップ法等によって金属スリーブ２０１Ａ上に均一な膜厚で形成することができる。
【００８６】
また、本変形例６において、内側電極２１１Ｂおよび外側電極２１１Ａは、アルミニウム、銅などの金属によって、いずれも櫛歯状に形成されており、外側電極２１１Ａの電極間領域に内側電極２１１Ｂの電極領域が対向するように配置されている。内側電極２１１Ｂおよび外側電極２１１Ａの製造方法は、種々の方法が考えられる。例えば、各絶縁体層２０１Ｂ，２０１Ｃの上にメッキや蒸着によって金属膜を形成し、フォトレジスト・エッチングによって櫛歯状の電極を形成するという方法が挙げられる。また、インクジェット方式やスクリーン印刷によって導電ペーストを各絶縁体層２０１Ｂ，２０１Ｃの上に付着させて櫛歯状の電極を形成するという方法も考えられる。
【００８７】
外側電極２１１Ａの外周面側を覆っている最表面の表面コート層２０１Ｄの材料としては、シリコーン、ナイロン（登録商標）、ウレタン、アルキッドメラミン、ポリカーボネート等が使用される。表面コート層２０１Ｄは、前記と同様にスプレー法やディッピング法等によって形成することができる。
【００８８】
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）
感光体４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃ，４９Ｋ等の潜像担持体の表面と対向する現像領域で鉛直方向下側から上側に向けて外周面が移動するように回転するトナー担持ローラ２等のトナー担持体と、上記トナー担持体の鉛直方向下方に配置され、該トナー担持体の外周面に担持されたトナーの層厚を均一化する規制ブレード２３等の層厚均一化部材とを有し、上記層厚均一化部材により層厚が均一化されたトナー担持体上のトナーを上記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現像装置において、互いに異なる電圧が印加される内側電極３ａ及び外側電極４ａ等の少なくとも２種類の電極部材を上記トナー担持体に設け、該少なくとも２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フレア用電界を該トナー担持体の外周面上に形成し、該トナー担持体を回転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内へ搬送することを特徴とする。
これによれば、いわゆるフレア現像方式を採用しているため、トナー担持体の外周面上の全トナーにフレア用電界（ホッピング電界）を作用させてトナー担持体上に拘束することができる。そのため、フレア現像方式を採用していない従来の現像装置におけるトナー担持体の表面に接触していない２層目以降のトナーのように、実質的にトナー同士の付着力という弱い拘束力だけでトナー担持体上に拘束されるようなトナーがトナー担持体上には存在しない。したがって、層厚均一化部材がトナー担持体の下方に位置するレイアウトを採用していても、層厚均一化部材との対向箇所へ導かれる前にトナー担持体からトナーが離脱してしまう事態の発生が抑制される。その結果、層厚均一化部材との対向箇所へ導かれる前におけるトナーの離脱に起因して、現像領域に供給されるトナー量が不足して画像濃度が低下したり、現像領域に供給されるトナー量が不均一となって画像濃度ムラが発生したりするのを抑制できる。
また、本態様Ａでは、層厚均一化部材がトナー担持体の下方に位置するレイアウトを採用している結果、層厚均一化部材との対向箇所で通過を規制されたトナー担持体上のトナーは、現像装置内の底壁上にトナーが堆積していく場合がある。この場合、堆積したトナーが層厚均一化部材に圧力を加え、層厚均一化部材とトナー担持体との対向箇所を通過するトナー量がトナー担持体回転軸方向に不均一となるおそれがあり、これにより画像濃度ムラが生じることがある。しかしながら、本態様Ａにおいては、フレア現像方式を採用しているので、層厚均一化部材との対向箇所を通過した後におけるトナー担持体上のトナー量が多少不均一となっていても、トナー担持体上でトナーがホッピングすることによりトナー担持体上のトナー層の均一化が図られる。よって、現像装置内の底壁上にトナーが堆積して、層厚均一化部材との対向箇所を通過した後におけるトナー担持体上のトナー量が多少不均一となっていても、これに起因した画像濃度ムラの発生を抑制できる。
【００８９】
（態様Ｂ）
上記態様Ａにおいて、上記トナー担持体における上記少なくとも２種類の電極部材は、該トナー担持体の外周面法線方向で互いに異なる位置に配置された内側電極３ａ等の内周側電極部材と該トナー担持体の外周面に沿って複数の電極に分割された外側電極４ａ等の外周側電極部材とを含んでおり、上記内周側電極部材と上記外周側電極部材との間には絶縁層５が介在し、かつ、上記外周側電極部材の外周側には表層６等の表面層が形成されていることを特徴とする。
これによれば、内周側電極部材と外周側電極部材との間に絶縁層５が介在しているので、これらの電極部材間をつなぐような界面が存在したり、これらの電極部材間にトナーが介在したりするようなことがなく、トナー担持体上に設けられる電極部材間で界面やトナーを通じた電流リークが生じることがない。
【００９０】
（態様Ｃ）
上記態様Ｂにおいて、上記トナー担持体の周方向における上記外周側電極部材の電極間距離Ｓは、上記絶縁層５の厚さＴよりも長いことを特徴とする。
これによれば、内周側電極部材からの電気力線の多くが外周側電極部材に収束せずに表面層の外側までに出ることができ、表面層の外側にフレア用電界を効率よく形成するのに好適である。
【００９１】
（態様Ｄ）
上記態様Ｂ又はＣにおいて、上記トナー担持体の周方向における上記外周側電極部材の電極間距離Ｓは、上記表面層の厚さＤよりも長いことを特徴とする。
これによれば、内周側電極部材からの電気力線の多くが外周側電極部材に収束せずに表面層の外側までに出ることができ、表面層の外側にフレア用電界を効率よく形成するのに好適である。
【００９２】
（態様Ｅ）
上記態様Ｂ乃至Ｄのいずれかの態様において、上記トナー担持体の周方向における上記外周側電極部材の電極間距離Ｓは、上記絶縁層の厚さＴと上記表面層の厚みＤとの合計値よりも長いことを特徴とする。
これによれば、内周側電極部材からの電気力線の多くが外周側電極部材に収束せずに表面層の外側までに出ることができ、表面層の外側にフレア用電界を効率よく形成するのに好適である。
【００９３】
（態様Ｆ）
上記態様Ｂ乃至Ｅのいずれかの態様において、上記外周側電極部材における電極間領域等の非電極領域の面積Ｓ２は、該外周側電極部材における電極領域の面積Ｓ１以上であることを特徴とする。
これによれば、内周側電極部材からの電気力線の多くが外周側電極部材に収束せずに表面層の外側までに出ることができ、表面層の外側にフレア用電界を効率よく形成するのに好適である。
【００９４】
（態様Ｇ）
上記態様Ｆにおいて、上記トナー担持体の周方向における上記外周側電極部材の電極間距離Ｓは、該トナー担持体の周方向における該外周側電極部材の電極領域長さＬ以上であることを特徴とする。
これによれば、内周側電極部材からの電気力線の多くが外周側電極部材に収束せずに表面層の外側までに出ることができ、表面層の外側にフレア用電界を効率よく形成するのに好適である。
【００９５】
（態様Ｈ）
上記態様Ｂ乃至Ｇのいずれかの態様において、上記トナー担持体の周方向における上記外周側電極部材の電極領域長さをＬ［μｍ］とし、該トナー担持体の周方向における該外周側電極部材の電極間距離をＳ［μｍ］としたとき、上記式（２）の関係が成り立つことを特徴とする。
これによれば、内周側電極部材からの電気力線の多くが外周側電極部材に収束せずに表面層の外側までに出ることができ、表面層の外側にフレア用電界を効率よく形成するのに好適である。
【００９６】
（態様Ｉ）
上記態様Ｂ乃至Ｈのいずれかの態様において、上記内周側電極部材は、上記トナー担持体の周方向には分割されていない一体化された電極部材であることを特徴とする。
これによれば、内周側電極部材を簡易な方法で形成することが可能となる。また、内周側電極部材をトナー担持体の軸芯部材（基体）として用いることもできるようになる。
【００９７】
（態様Ｊ）
上記態様Ｉにおいて、上記内周側電極部材は、上記外周側電極部材の電極間領域に対向する電極面が該外周側電極部材の電極に対向する電極面よりも外周側に位置するように形成されていることを特徴とする。
これによれば、内周側電極部材の電極面がトナー担持体の径方向で同じ位置にある構成と比較して、同程度の強いフレア用電界を維持したまま、内周側電極部材と外周側電極部材との間の静電容量を小さくできる。その結果、これらの内周側電極部材と外周側電極部材に給電する電源コストを抑制できる。
【００９８】
（態様Ｋ）
上記態様Ｉ又はＪにおいて、上記内周側電極部材は、上記トナー担持体の軸芯部材であることを特徴とする。
これによれば、トナー担持体の構造を簡素化でき、製造コストを下げることが可能となる。
【００９９】
（態様Ｌ）
上記態様Ｂ乃至Ｈのいずれかの態様において、上記内周側電極部材は、複数の電極に分割されていて、各電極が上記外周側電極部材の各電極間領域に対向する位置に配置されていることを特徴とする。
これによれば、内周側電極部材が外周側電極部材の電極領域にも対向している構成と比較して、同程度の強いフレア用電界を維持したまま、内周側電極部材と外周側電極部材との間の静電容量を小さくできる。その結果、これらの内周側電極部材と外周側電極部材に給電する電源コストを抑制できる。
【０１００】
（態様Ｍ）
上記態様Ａ乃至Ｌのいずれかの態様において、上記トナー担持体の外周面は、トナーとの摺擦によって生じる摩擦帯電によって該トナーに対して正規のトナー帯電極性の電荷を与える材料で形成されていることを特徴とする。
これによれば、トナー担持体の外周面とトナーとの摩擦によってトナーを帯電させることができるようになるので、フレア用電界（ホッピング電界）によってトナー担持体上にトナーをより安定して拘束することができる。その結果、層厚均一化部材との対向箇所へ導かれる前におけるトナーの離脱を更に抑制できる。また、現像領域へ供給されるトナーのうち、帯電極性が正規帯電極性とは逆極性に帯電した逆帯電トナーの量が減るので、逆帯電トナーによる地肌よごれも減らすことができる。
【０１０１】
（態様Ｎ）
態様Ａ乃至Ｍのいずれかの態様において、外周面にトナーを付着させて回転することにより該外周面上のトナーを上記トナー担持体の外周面に供給するトナー供給部材を有し、上記トナー担持体と上記トナー供給部材とが対向する対向箇所で、該トナー担持体の外周面と該トナー供給部材の外周面とが互いに逆向きに移動するように構成されていることを特徴とする。
これによれば、トナー担持体とトナー供給部材との対向箇所におけるトナーの摩擦が大きくなるので、トナー担持体上のトナーをより帯電させやすくなる。その結果、層厚均一化部材との対向箇所へ導かれる前におけるトナーの離脱を更に抑制できる。また、現像されずに現像領域を通過したトナーをトナー担持体上から回収しやすくなるので、同じトナーがトナー担持体上でストレスを受け続けることがなくなり、耐久性が向上する。
【０１０２】
（態様Ｏ）
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、これによる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、態様Ａ乃至Ｎのいずれかの態様に係る現像装置を用いたことを特徴とする。
これによれば、現像領域に供給されるトナー量が不足して画像濃度が低下したり、現像領域に供給されるトナー量が不均一となって画像濃度ムラが発生したりするのを抑制できる。
【０１０３】
（態様Ｐ）
潜像担持体と、該潜像担持体上に形成される潜像をトナーで現像する現像装置とを、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において、上記現像装置として、態様Ａ乃至Ｎのいずれかの態様に係る現像装置を用いたことを特徴とする。
これによれば、現像領域に供給されるトナー量が不足して画像濃度が低下したり、現像領域に供給されるトナー量が不均一となって画像濃度ムラが発生したりするのを抑制できる。
【符号の説明】
【０１０４】
１  現像装置
２  トナー担持ローラ
３ａ  内側電極
４ａ  外側電極
５  絶縁層
６  表層
１１  ケーシング
１３  第１収容部
１５  第２収容部
１６  仕切壁
１８  トナー供給ローラ
２３  規制ブレード
２５Ａ，２５Ｂ  パルス電源
４１  帯電装置
４２  露光装置
４３  一次転写ローラ
４４  クリーニング装置
４５  二次転写ローラ
４６  定着装置
４７  ベルトクリーニング装置
４８  中間転写ベルト
４９  感光体
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０５】
【特許文献１】特開２００１−３５６５１６号公報
【特許文献２】特開２００７−３１０３５５号公報
【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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【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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【図２７】
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【図２８】
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