(57)【要約】【課題】現像後のトナー保持体上の残留トナーに対する除去性能を改善する。【解決手段】トナー保持体３と、潜像保持体１の潜像を現像する現像電界を形成する現像電界形成手段４と、トナー保持体３上に予め決められた層厚のトナー層を形成する層形成手段５と、トナー保持体３と収容容器２との間を塞ぐように設けられ、残留トナーＴを通過可能とするように弾性的に変形する塞ぎ部材７と、この塞ぎ部材７のうち前記接触部位の少なくとも一部が導電性部材にて構成される電極部材８と、この電極部材８とトナー保持体３との間の残留トナーＴに作用し且つ予め決められた低い周波数で極性が交互に周期的に変化する低周波電界を形成し、トナー保持体３上の残留トナーＴが、低周波電界の周期に依存してトナー保持体３の回転方向に対して目視可能な寸法で縞状に並ぶ凸部Ｓに変化するように、トナー保持体３上の残留トナーＴを移動させる低周波電界形成手段９と、を備える。【選択図】図１
2013054305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を保持する潜像保持体に対向して開口し且つ内部に現像剤としてのトナーが収容される収容容器と、
この収容容器の前記開口に面した部位にて前記潜像保持体に対向して回転可能に設けられ且つ前記潜像保持体に対向する現像領域に向かってトナーを保持して搬送するトナー保持体と、
前記潜像保持体と前記トナー保持体とが対向する前記現像領域に対し前記トナー保持体上のトナーにて前記潜像保持体の潜像を現像する現像電界を形成する現像電界形成手段と、
前記トナー保持体に対して設けられ、前記現像領域に向かうトナー保持体上に予め決められた層厚のトナー層を形成する層形成手段と、
前記トナー保持体の回転方向における前記現像領域より下流側で且つ前記層形成手段より上流側位置にて前記トナー保持体と前記収容容器との間を塞ぐように設けられ、少なくとも前記トナー保持体に接触する接触部位が前記トナー保持体上の残留トナーを通過可能とするように弾性的に変形する塞ぎ部材と、
この塞ぎ部材のうち前記接触部位の少なくとも一部が導電性部材にて構成される電極部材と、
この電極部材と前記トナー保持体との間の残留トナーに作用し且つ予め決められた低い周波数で極性が交互に周期的に変化する低周波電界を形成し、前記トナー保持体上の残留トナーが、前記低周波電界の周期に依存して前記トナー保持体の回転方向に対して目視可能な寸法で縞状に並ぶ凸部に変化するように、前記トナー保持体上の残留トナーを移動させる低周波電界形成手段と、
を備え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、
前記低周波電界形成手段は、前記低周波電界を形成するに当たり、前記トナー保持体の周速をｖ（ｍｍ／秒）、前記低周波電界の周波数をｆ（Ｈｚ）、前記縞状に並ぶ凸部の一周期分の最小寸法をｄ（ｍｍ）としたときに、ｆ≦ｖ／ｄの関係を満たす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、
前記電極部材のうち前記トナー保持体の回転方向に沿う前記低周波電界の作用域の幅をｍ（ｍｍ）、前記低周波電界のうち前記トナー保持体上の残留トナーを当該トナー保持体側に吸引する方向の電界成分が作用する時間に相当するトナー保持体の回転方向における移動距離をｎ（ｍｍ）としたときに、ｍ≧ｎの関係を満たす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、
前記低周波電界形成手段は、前記低周波電界を形成するに当たり、トナーを前記トナー保持体側から前記電極部材側に吸引する電界成分をＥ１、トナーを前記電極部材側から前記トナー保持体側に吸引する電界成分をＥ２としたときに、Ｅ１≧Ｅ２の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置において、
前記低周波電界形成手段は、前記低周波電界を形成するに当たり、前記低周波電界の一周期のうち、トナーを前記トナー保持体側から前記電極部材側に吸引する電界成分の作用時間をｔ１、トナーを前記電極部材側から前記トナー保持体側に吸引する電界成分の作用時間をｔ２としたときに、ｔ１≧ｔ２の関係を満たす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、
前記現像電界形成手段は、予め決められた高い周波数で極性が交互に周期的に変化する高周波電界が含まれる現像電界を形成するものであり、
前記低周波電界形成手段は、前記現像電界の高周波電界に近い周波数の高周波電界を前記電極部材に作用させ、前記二つの高周波電界の差分からなる低い周波数のうなり成分を前記低周波電界とした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、
前記塞ぎ部材は、前記トナー保持体の回転方向に向かって延びるように設けられ、前記接触部位の下流側に前記トナー保持体との非接触領域を有していることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の現像装置において、
前記塞ぎ部材は、少なくとも前記接触部位の表面に対し、予め決められた体積抵抗率以上の絶縁性を有する離型層を設けていることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の現像装置のうち前記層形成手段がトナー保持体に接触してトナーを供給するトナー供給部材を有する態様において、
前記トナー供給部材は、前記トナー保持体との接触部位で当該トナー保持体とは逆向きに回転するものであり、
前記トナー供給部材と前記トナー保持体との間の前記トナー保持体の回転方向に沿う接触幅をｗ（ｍｍ）、前記低周波電界のうち前記トナー保持体上の残留トナーを当該トナー保持体側に吸引する方向の電界成分が作用する時間に相当するトナー保持体の回転方向における移動距離をｎ（ｍｍ）としたときに、ｗ＞ｎの関係を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の現像装置において、
前記電極部材は、前記トナー保持体の回転方向に対して複数の導電性部材に分割され、前記トナー保持体の回転方向における前記低周波電界が作用する導電性部材の上流側の導電性部材に対して前記トナー保持体との間に当該トナー保持体上の残留トナーを除電する除電電界を作用させるようにしたことを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項１記載の現像装置のうち前記層形成手段がトナー保持体に接触してトナーを供給するトナー供給部材を有する態様において、
前記塞ぎ部材と前記トナー供給部材との間で前記トナー保持体に対向して設けられ、当該トナー保持体との対向部位でトナー保持体とは異なる方向に回転し且つ前記トナー保持体上の残留トナーを掻き取る掻き取り部材を更に設け、
前記トナー供給部材を前記トナー保持体に従動回転させるようにしたことを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
潜像を保持する潜像保持体と、
この記潜像保持体上の潜像をトナーにて現像する請求項１乃至１１のいずれかに記載の現像装置と、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、現像ローラに対してシール部材と供給ローラとの間の位置に飛翔対象部材を設け、飛翔対象部材と現像ローラの間に現像後のトナーを飛翔対象部材に飛翔させる電界と現像ローラに飛翔させる電界とを交互に繰り返す電界を印加し、現像ローラへのトナーの付着力を弱めて回収する技術が記載されている。
特許文献２には、現像後の現像スリーブに接触するシール部材に対し、現像後のトナーを除電するバイアスを印加することで、シール部材より下流側に設けられた回収部材によってトナーを回収し易くする技術が記載されている。
特許文献３には、現像後の現像剤担持体に対して複数の接触部材を接触させ、上流側の接触部材に現像剤を回収する方向の直流バイアスを印加し、下流側に交番電界を印加する方式が記載され、上流側の接触部材としてフィルム状の部材を用い、下流側の接触部材としてローラ状の部材を用いて、交番電界としては２ｋＶｐｐ、２ｋＨｚを印加することが記載されている。
特許文献４には、現像後の現像剤担持体上の現像剤を一以上の線材で剥離する構成が記載され、線材には交流バイアス５００〜１５００Ｖｐｐ、５０〜５０００Ｈｚを印加することも記載されている。
特許文献５には、現像後のトナー担持体上のトナーをトナー担持体から一旦剥離させて再付着させるため、対向電極を設け、この対向電極に振動電界を作用させることが記載され、振動電界としては現像バイアスの周波数２〜３ｋＨｚを作用させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７２２６８号公報（第１の形態、図１）
【特許文献２】特開平７−１９１５４２号公報（実施例、図１）
【特許文献３】特開平１０−３１９７２０号公報（実施例、図１）
【特許文献４】特開平６−５１６２３号公報（実施例、図５）
【特許文献５】特開２００７−８６４４７号公報（発明を実施するための最良の形態、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、現像後のトナー保持体上の残留トナーに対する除去性能を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、潜像を保持する潜像保持体に対向して開口し且つ内部に現像剤としてのトナーが収容される収容容器と、この収容容器の前記開口に面した部位にて前記潜像保持体に対向して回転可能に設けられ且つ前記潜像保持体に対向する現像領域に向かってトナーを保持して搬送するトナー保持体と、前記潜像保持体と前記トナー保持体とが対向する前記現像領域に対し前記トナー保持体上のトナーにて前記潜像保持体の潜像を現像する現像電界を形成する現像電界形成手段と、前記トナー保持体に対して設けられ、前記現像領域に向かうトナー保持体上に予め決められた層厚のトナー層を形成する層形成手段と、前記トナー保持体の回転方向における前記現像領域より下流側で且つ前記層形成手段より上流側位置にて前記トナー保持体と前記収容容器との間を塞ぐように設けられ、少なくとも前記トナー保持体に接触する接触部位が前記トナー保持体上の残留トナーを通過可能とするように弾性的に変形する塞ぎ部材と、この塞ぎ部材のうち前記接触部位の少なくとも一部が導電性部材にて構成される電極部材と、この電極部材と前記トナー保持体との間の残留トナーに作用し且つ予め決められた低い周波数で極性が交互に周期的に変化する低周波電界を形成し、前記トナー保持体上の残留トナーが、前記低周波電界の周期に依存して前記トナー保持体の回転方向に対して目視可能な寸法で縞状に並ぶ凸部に変化するように、前記トナー保持体上の残留トナーを移動させる低周波電界形成手段と、を備えることを特徴とする現像装置である。
【０００６】
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、前記低周波電界形成手段は、前記低周波電界を形成するに当たり、前記トナー保持体の周速をｖ（ｍｍ／秒）、前記低周波電界の周波数をｆ（Ｈｚ）、前記縞状に並ぶ凸部の一周期分の最小寸法をｄ（ｍｍ）としたときに、ｆ≦ｖ／ｄの関係を満たす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、前記電極部材のうち前記トナー保持体の回転方向に沿う前記低周波電界の作用域の幅をｍ（ｍｍ）、前記低周波電界のうち前記トナー保持体上の残留トナーを当該トナー保持体側に吸引する方向の電界成分が作用する時間に相当するトナー保持体の回転方向における移動距離をｎ（ｍｍ）としたときに、ｍ≧ｎの関係を満たす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、前記低周波電界形成手段は、前記低周波電界を形成するに当たり、トナーを前記トナー保持体側から前記電極部材側に吸引する電界成分をＥ１、トナーを前記電極部材側から前記トナー保持体側に吸引する電界成分をＥ２としたときに、Ｅ１≧Ｅ２の関係を満たす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乃至３のいずれかに係る現像装置において、前記低周波電界形成手段は、前記低周波電界を形成するに当たり、前記低周波電界の一周期のうち、トナーを前記トナー保持体側から前記電極部材側に吸引する電界成分の作用時間をｔ１、トナーを前記電極部材側から前記トナー保持体側に吸引する電界成分の作用時間をｔ２としたときに、ｔ１≧ｔ２の関係を満たす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、前記現像電界形成手段は、予め決められた高い周波数で極性が交互に周期的に変化する高周波電界が含まれる現像電界を形成するものであり、前記低周波電界形成手段は、前記現像電界の高周波電界に近い周波数の高周波電界を前記電極部材に作用させ、前記二つの高周波電界の差分からなる低い周波数のうなり成分を前記低周波電界とした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、前記塞ぎ部材は、前記トナー保持体の回転方向に向かって延びるように設けられ、前記接触部位の下流側に前記トナー保持体との非接触領域を有してい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乃至７のいずれかに係る現像装置において、前記塞ぎ部材は、少なくとも前記接触部位の表面に対し、予め決められた体積抵抗率以上の絶縁性を有する離型層を設けてい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乃至８のいずれかに係る現像装置のうち前記層形成手段がトナー保持体に接触してトナーを供給するトナー供給部材を有する態様において、前記トナー供給部材は、前記トナー保持体との接触部位で当該トナー保持体とは逆向きに回転するものであり、前記トナー供給部材と前記トナー保持体との間の前記トナー保持体の回転方向に沿う接触幅をｗ（ｍｍ）、前記低周波電界のうち前記トナー保持体上の残留トナーを当該トナー保持体側に吸引する方向の電界成分が作用する時間に相当するトナー保持体の回転方向における移動距離をｎ（ｍｍ）としたときに、ｗ＞ｎの関係を満たす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乃至９のいずれかに係る現像装置において、前記電極部材は、前記トナー保持体の回転方向に対して複数の導電性部材に分割され、前記トナー保持体の回転方向における前記低周波電界が作用する導電性部材の上流側の導電性部材に対して前記トナー保持体との間に当該トナー保持体上の残留トナーを除電する除電電界を作用させるようにしたことを特徴とする現像装置である。
請求項１１に係る発明は、請求項１に係る現像装置のうち前記層形成手段がトナー保持体に接触してトナーを供給するトナー供給部材を有する態様において、前記塞ぎ部材と前記トナー供給部材との間で前記トナー保持体に対向して設けられ、当該トナー保持体との対向部位でトナー保持体とは異なる方向に回転し且つ前記トナー保持体上の残留トナーを掻き取る掻き取り部材を更に設け、前記トナー供給部材を前記トナー保持体に従動回転させるようにしたことを特徴とする現像装置である。
請求項１２に係る発明は、潜像を保持する潜像保持体と、この潜像保持体上の潜像をトナーにて現像する請求項１乃至１１のいずれかに係る現像装置と、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】
【０００７】
請求項１に係る発明によれば、現像後のトナー保持体上の残留トナーに対する除去性能を改善できる。
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、現像後のトナー保持体上の残留トナーに対し、目視可能な縞状に並ぶ凸部を生成するための低周波電界を容易に形成できる。
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、現像後のトナー保持体上の残留トナーを広範囲に亘って電極部材側に吸引させることができ、その分、縞状に並ぶ凸部におけるトナー保持体に対する付着力を低減できる。
請求項４に係る発明によれば、トナー保持体上の残留トナーに対し剥がし方向の電界成分の作用を逆方向の電界成分以上に強く設定することができる。
請求項５に係る発明によれば、トナー保持体上の残留トナーに対し剥がし方向の電界成分の作用時間を逆方向の電界成分以上に長く設定することができる。
請求項６に係る発明によれば、現像電界として高周波電界が含まれる態様において、低周波電界の形成が容易に実現できる。
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、トナーに対し余分な負荷を与えることなく塞ぎ部材を容易に通過させることができる。
請求項８に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、塞ぎ部材へのトナーの付着を抑えることができる。
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、トナー供給部材とトナー保持体との接触部位にてトナー保持体上の残留トナーを有効に除去することができる。
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、電極部材を通過する前に現像後の残留トナーのトナー保持体への付着力を低減できる。
請求項１１に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、トナー供給部材への駆動系を省くことができる。
請求項１２に係る発明によれば、現像後のトナー保持体上の残留トナーに対する除去性能を改善できる画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明を具現化する実施の形態モデルに係る現像装置の概要を示す説明図であり、（ａ）は全体構成、（ｂ）は（ａ）の要部拡大である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は低周波電界による縞状に並ぶ凸部の形成過程を模式化した説明図である。
【図３】トナー供給部材による残留トナーに対する掻き取り作用を示す説明図であり、（ａ）及び（ｂ）は縞状に並ぶ凸部が形成された場合、（ｃ）及び（ｄ）は縞状に並ぶ凸部が形成されない場合を示す。
【図４】実施の形態１の画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図５】（ａ）は実施の形態１の現像装置の概要を示す説明図であり、（ｂ）はシール部材の拡大断面を示す。
【図６】実施の形態１の低周波電界の波形を示す説明図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は本実施の形態における低周波電界による縞状に並ぶ凸部の形成過程を示す説明図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は電極部材の作用域が凸部の幅に相当する場合のトナーの動きを示す模式図である。
【図９】（ａ）〜（ｅ）は電極部材の作用域が凸部の幅を超える場合のトナーの動きを示す模式図である。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は電極部材の作用域が凸部の幅より短い場合のトナーの動きを示す模式図である。
【図１１】（ａ）は供給ロールと現像ロールとの接触部位を拡大した模式図、（ｂ）は供給ロールの断面拡大図、（ｃ）は供給ロール２３の断面の電顕写真である。
【図１２】（ａ）は低周波電界の変形例を示す説明図、（ｂ）は低周波電界の他の変形例を示す説明図、（ｃ）は（ｂ）により形成される縞状の凸部を示す。
【図１３】変形例としての現像装置の概要を示す説明図である。
【図１４】実施の形態２の現像装置の概要を示す説明図である。
【図１５】実施の形態２における（ａ）は供給ロールと現像ロールとの接触部位を拡大した模式図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。
【図１６】実施の形態３の現像装置の概要を示す説明図である。
【図１７】実施の形態４の現像装置の概要を示す説明図であり、（ａ）は全体構成、（ｂ）は（ａ）の拡大断面である。
【図１８】実施の形態５の現像装置の概要を示す説明図である。
【図１９】実施の形態５における（ａ）は供給ロールと現像ロールとの接触部位を拡大した模式図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。
【図２０】実施の形態６の現像装置の概要を示す説明図である。
【図２１】実施の形態６での縞状に並ぶ凸部の形成過程を示す模式図であり、（ａ）は第二の電極部材を備えない場合、（ｂ）は第二の電極部材を備える場合を示す。
【図２２】実施の形態７の現像装置の概要を示す説明図である。
【図２３】実施例の結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
◎実施の形態の概要
先ず、本発明が適用された現像装置の実施の形態の概要について、図１の本発明を具現化する実施の形態モデルに係る現像装置を用いて説明する。尚、図１（ａ）は全体構成を示し、（ｂ）は（ａ）の要部拡大を示す。
【００１０】
同図において、現像装置は、潜像を保持する潜像保持体１に対向して開口し且つ内部に現像剤としてのトナーＴが収容される収容容器２と、この収容容器２の前記開口に面した部位にて潜像保持体１に対向して回転可能に設けられ且つ潜像保持体１に対向する現像領域ＤＲに向かってトナーＴを保持して搬送するトナー保持体３と、潜像保持体１とトナー保持体３とが対向する現像領域ＤＲに対しトナー保持体３上のトナーＴにて潜像保持体１の潜像を現像する現像電界を形成する現像電界形成手段４と、トナー保持体３に対して設けられ、現像領域ＤＲに向かうトナー保持体３上に予め決められた層厚のトナー層を形成する層形成手段５と、トナー保持体３の回転方向における現像領域ＤＲより下流側で且つ層形成手段５より上流側位置にてトナー保持体３と収容容器２との間を塞ぐように設けられ、少なくともトナー保持体３に接触する接触部位がトナー保持体３上の残留トナーＴを通過可能とするように弾性的に変形する塞ぎ部材７と、この塞ぎ部材７のうち前記接触部位の少なくとも一部が導電性部材にて構成される電極部材８と、この電極部材８とトナー保持体３との間の残留トナーＴに作用し且つ予め決められた低い周波数で極性が交互に周期的に変化する低周波電界を形成し、トナー保持体３上の残留トナーＴが、低周波電界の周期に依存してトナー保持体３の回転方向に対して目視可能な寸法で縞状に並ぶ凸部Ｓに変化するように、トナー保持体３上の残留トナーＴを移動させる低周波電界形成手段９と、を備えている。
【００１１】
ここで、現像剤としてはトナー保持体３にトナーが保持される態様であれば、一成分現像剤（トナーのみ）に限られず、二成分現像剤（トナー及びキャリアが含まれる）を用いるようにしてもよく、後者の場合、収容容器２には二成分現像剤が収容される。また、トナー保持体３の形状はロール形状であってもよいし、ベルト形状であってもよい。更に現像電界形成手段４による現像電界は、直流成分のみ、あるいは、直流成分に交流成分を重畳させたものであってもよい。また、トナー保持体３と潜像保持体１とは現像領域ＤＲにおいてトナーＴを介して接触していてもよい。
【００１２】
層形成手段５は、トナー保持体３上で現像領域ＤＲに向かうトナー層を形成するもので、トナー保持体３上に予め決められた厚さのトナー層を形成する手段であれば特に限定されず、例えばトナー保持体３にトナーＴを供給するトナー供給部材６と、このトナー供給部材６の下流側にてトナー保持体３上のトナー層厚を規制する層厚規制部材と、で構成されるものであってもよいし、トナーＴを供給するために例えば窪みを有する部材をトナー保持体３に近接して配置し、この部位の下流側に、トナー保持体３上のトナー層厚を規制する層厚規制部材を設ける等の態様が挙げられる。このような層形成手段５によって、縞状に並ぶ凸部Ｓの少なくとも一部がトナー保持体３から掻き取られるようになる。
【００１３】
塞ぎ部材７は、トナー保持体３上のトナーＴを通過させ且つ収容容器２からのトナーＴの漏れを塞ぐものであれば、その材質等は特に限定されないが、通常、シート状部材が用いられる。そして、電極部材８としては、塞ぎ部材７の片面側に導電性部材を設けるようにしてもよいし、塞ぎ部材７全体が導電性を有する態様にあっては、全体を電極部材８とするようにしてもよい。また、電極部材８としては、トナー保持体３との接触部位が少なくとも弾性的に変形するものであればよく、トナー保持体３との接触部位は、電極部材８や塞ぎ部材７の端部に限られず、いずれであってもよい。
【００１４】
更に、電極部材８は、トナー保持体３の回転方向に交差する幅方向に延びるように設けられることが好ましいが、トナー保持体３の回転方向に交差する方向であっても差し支えない。更に、電極部材８側のトナー保持体３と接触する面の表面粗さは小さい方がよく、表面に対するトナーＴの固着が抑えられると共に電極部材８側に吸引されたトナーＴがトナー保持体３側へ容易に吸引されるようになる。
【００１５】
また、低周波電界形成手段９は、塞ぎ部材７を通過したときの残留トナーＴが縞状に並ぶ凸部Ｓに変化するような低周波電界を形成するもので、トナー保持体３と電極部材８との間に矩形波、正弦波等の極性が交互に周期的に変化する電界が適用される。更に、矩形波を適用させる場合には、そのデューティ比を変化させるようにすれば、縞状に並ぶ凸部Ｓの間隔が異なるようになる。更にまた、低周波電界形成手段９としては、例えば現像電界が高周波成分を含むものである場合、これに近い周波数の高周波成分を電極部材８に印加し、両者の差によって電極部材８とトナー保持体３の間に等価的なうなり成分が作用するようにしてもよく、このうなり成分が低周波電界になる。
【００１６】
ここでいう縞状に並ぶ凸部Ｓとは、図１（ｂ）に示すように、一つの凸部Ｓと、隣り合う凸部Ｓ間のトナー層の薄い部分とで一周期分となるもので、凸部Ｓの断面形状は、必ずしも断面矩形でなくてもよく、トナー保持体３の表面から突出する形状であればよい。また、凸部Ｓとしては、視認できることが前提であり、通常、凸部Ｓの幅としては略０．５ｍｍ以上が適用される。
【００１７】
そして、縞状に並ぶ凸部Ｓに容易に変化させる観点からすれば、低周波電界形成手段９は、低周波電界を形成するに当たり、トナー保持体３の周速をｖ（ｍｍ／秒）、低周波電界の周波数をｆ（Ｈｚ）、縞状に並ぶ凸部Ｓの一周期分の最小寸法をｄ（ｍｍ）としたときに、ｆ≦ｖ／ｄの関係を満たすことが好ましい。これにより、一周期分の長さがｄｍｍ以上の縞模様（間隔を置いて凸部Ｓが並んでいる態様）が形成されるようになる。
【００１８】
ここで、縞状に並ぶ凸部Ｓの形成過程について図２を用いて説明する。ここでは、塞ぎ部材７のトナー保持体３との接触部位ｘが電極部材８（図示せず）とトナー保持体３との低周波電界の作用域であるものとし、トナー保持体３の周速をｖ、接触部位ｘに作用する低周波電界のうち、トナーＴを塞ぎ部材７側に吸引する方向の電界成分をＥ１、トナーＴをトナー保持体３側に吸引する方向の電界成分をＥ２として矢印で示す。尚、ここではトナーＴとして負帯電トナーを用いた例を示しており、電界成分Ｅ１，Ｅ２の矢印と逆方向にトナーＴは吸引されるようになる。
【００１９】
同図において、先ず、塞ぎ部材７とトナー保持体３との間に、（ａ）のような状態でトナーＴがあるときを想定する。このときのトナーＴは、トナー保持体３の回転によって新たに搬送される分を示している。
このような状態において、（ｂ）に示すように、低周波電界としてトナーＴを塞ぎ部材７側に吸引する方向の電界成分Ｅ１が作用すると共にトナー保持体３が回転すると、トナーＴが塞ぎ部材７側へ吸引されることで、塞ぎ部材７が弾性変形し、接触部位ｘにはトナーＴが堰き止められたトナー溜まりが形成される。このトナー溜まりが後述する一番目の凸部Ｓ１となる。
【００２０】
次に、低周波電界がトナーＴをトナー保持体３側へ吸引する方向の電界成分Ｅ２に切り替わると、（ｂ）の接触部位ｘにあったトナー溜まりがそのまま下流側へ流れ出て、トナー保持体３上の塞ぎ部材７より下流側には一番目の凸部Ｓ１が出現する。このとき、トナー溜まりのなくなった塞ぎ部材７はトナー保持体３側に弾性変形するが、トナー保持体３上には新たに搬送されたトナーＴがあるため、接触部位ｘにはこのトナーＴがもたらされる。
次に、低周波電界が、再び、トナーＴを塞ぎ部材７側に吸引する方向の電界成分Ｅ１に切り替わると、（ｄ）に示すように、一番目の凸部Ｓ１はそのまま下流側に搬送され、接触部位ｘには新たなトナー溜まりが発生するようになる。そして、このトナー溜まりが二番目の凸部Ｓ２を形成するようになる。
このような作用を繰り返すことで、トナー保持体３上の塞ぎ部材７（具体的には電極部材８）より下流側には、縞状に並ぶ凸部Ｓが出現するようになる。
【００２１】
このように、トナー保持体３上の残留トナーＴに対して縞状に並ぶ凸部Ｓが形成されると、トナー保持体３からのトナーＴの除去性能が向上する。このことについて、今、層形成手段５がトナー保持体３に接触するトナー供給部材６を有する態様を例にして説明する。トナー保持体３上にこのような縞状に並ぶ凸部Ｓが形成されたときのトナー保持体３とトナー供給部材６との接触部位でのトナーＴの掻き取り作用は次のように推定される。図３（ａ）及び（ｂ）はトナー供給部材６によってトナー保持体３上の縞状に並ぶ凸部Ｓの掻き取り作用を示す説明図であり、（ａ）は構成、（ｂ）は掻き取り時の作用を示す。
【００２２】
トナー保持体３上に縞状に並ぶ凸部Ｓが形成されているため、凸部Ｓがトナー供給部材６との接触部位に到達する前に、先ず、トナー供給部材６は、トナーＴの付着が少ない部分に接触する。そのため、次の凸部Ｓに対しては、トナー供給部材６によってトナー保持体３のほぼ表面から凸部Ｓを押す力Ｆ（掻き取り力に相当）が作用するようになり、凸部Ｓに対するせん断力となって、凸部Ｓがトナー保持体３から容易に掻き取られる。また、トナー保持体３とトナー供給部材６との間には、凸部Ｓが間隔を置いて到達するため、トナー供給部材６もその径方向に振動するようになり、トナー供給部材６の表面の清浄性も確保され易くなる。
【００２３】
これに対し、図３（ｃ）及び（ｄ）は、比較例として電極部材８（図示せず）とトナー保持体３との間に低周波電界を作用させない場合の説明図であり、（ｃ）が構成、（ｄ）は掻き取り時の作用を示す。この場合、（ａ）及び（ｂ）のときとは異なり、トナーＴに縞状に並ぶ凸部Ｓが形成されていないため、トナーＴの付着が少ない部分が形成されず、トナーＴがトナー供給部材６とトナー保持体３の間に潜り込み易くなる。そのため、トナー供給部材６によるトナーＴの掻き取り力Ｆは、トナーＴの表面を滑るようになり、十分な掻き取り性能が発揮されない。また、トナーＴに対して縞状に並ぶ凸部Ｓが形成されていないため、トナー供給部材６の径方向に対する振動も期待されず、トナー供給部材６の清浄性も振動が加えられた場合よりも低下する。それ故、現像領域ＤＲを経た後のトナー保持体３上の残留トナーＴに低周波電界を作用させることの有効性が確認される。
【００２４】
そして、層形成手段５としてこのようなトナー供給部材６を用いる場合、トナー供給部材６としては、トナー保持体３にトナーを供給できれば、トナー保持体３に接触していてもよいし、トナー保持体３から離間していてもよい。トナー供給部材６によるトナー保持体３へのトナーＴの供給がなされることで、トナー保持体３上の残留トナーＴの少なくとも一部がトナー保持体３から掻き取られる作用を奏する。そして、トナー供給部材６は、トナー保持体３にトナーＴを直接供給する態様であってもよいし、あるいは、トナーＴを間接的に供給する、例えば二成分現像剤のうちのトナーＴを供給する態様であってもよい。更に、トナー供給部材６としては、トナー供給部材６とトナー保持体３との間にトナーＴを供給できる構成であればよい。尚、トナー供給部材６より上流側にトナー保持体３上の残留トナーＴを掻き取る掻き取り部材を有する態様においては、トナー供給部材６によるトナーＴの掻き取り作用がなくてもよい。
【００２５】
また、トナー保持体３に対する残留トナーＴの付着力を低減させる観点から、電極部材８のトナー保持体３の回転方向に沿う低周波電界の作用域の幅をｍ（ｍｍ）、低周波電界のうちトナー保持体３上の残留トナーＴをトナー保持体３側に吸引する方向の電界成分が作用する時間に相当するトナー保持体３の回転方向における移動距離をｎ（ｍｍ）としたときに、ｍ≧ｎの関係を満たすことが好ましい。このように作用域の幅ｍが移動距離ｎ以上であれば、トナー保持体３上の残留トナーＴは電極部材８側に吸引される方向の電界成分の作用を受けるようになり、縞状に並ぶ凸部Ｓが形成される際、トナーＴのトナー保持体３への付着力が低減されるようになる。一方、作用域の幅ｍが移動距離ｎより短い場合には、縞状に並ぶ凸部Ｓが形成される際、電極部材８側に吸引される方向の電界成分の作用を受けない部位が生じ、この部位でのトナー保持体３に対するトナーＴの付着力が低減されないようになる。尚、詳細については別途後述する。
【００２６】
更に、図１に示すように、残留トナーＴに対してこのような縞状に並ぶ凸部Ｓを形成し易くする観点からすれば、低周波電界形成手段９は、低周波電界を形成するに当たり、トナーＴをトナー保持体３側から電極部材８側に吸引する電界成分をＥ１、トナーＴを電極部材８側からトナー保持体３側に吸引する電界成分をＥ２としたときに、Ｅ１≧Ｅ２の関係を満たすことが好ましい。このとき、代表的にはＥ１＝Ｅ２とする態様が挙げられ、低周波電界が交流成分のみで実現される。また、Ｅ１＞Ｅ２とすれば、残留トナーＴの帯電量分布が広くなっても電極部材８側に吸引させ易くなり、トナー保持体３側に吸引する際の電界が低くても、電極部材８側のトナーＴはトナー保持体３側に十分吸引されるようになる。
【００２７】
また、残留トナーＴに対してこのような縞状に並ぶ凸部Ｓを形成し易くする他の観点からすれば、低周波電界形成手段９は、低周波電界を形成するに当たり、低周波電界の一周期のうち、トナーＴをトナー保持体３側から電極部材８側に吸引する電界成分の作用時間をｔ１、トナーＴを電極部材８側からトナー保持体３側に吸引する電界成分の作用時間をｔ２としたときに、ｔ１≧ｔ２の関係を満たすことが好ましい。このとき、代表的にはｔ１＝ｔ２の態様が挙げられ、このようなデューティ比を５０％とする矩形波の形成は容易となる。また、正弦波の適用も容易になる。更に、例えばｔ１＞ｔ２とすれば、縞状の一周期に占める凸部Ｓの割合を小さくすることができ、例えば残留トナーＴの量が少ない場合であっても幅が狭く高さが高い凸部Ｓが形成されるようになる。
【００２８】
更に、低周波電界の形成をし易くする観点から、現像電界形成手段４が、予め決められた高い周波数で極性が交互に周期的に変化する高周波電界が含まれる現像電界を形成するものである場合、低周波電界形成手段９は、現像電界の高周波電界に近い周波数の高周波電界を電極部材８に作用させ、二つの高周波電界の差分からなる低い周波数のうなり成分を低周波電界とすることが好ましい。通常、ある周波数の高周波成分とこれに近似する周波数の高周波成分とを作用させると、両者の差分の周波数のうなりが発生する。また、高周波成分との間で低周波成分を作り出す高周波を形成することはたやすくないため、このようなうなり成分を利用することで、低周波電界の形成が容易になる。
【００２９】
更に、現像領域ＤＲを通過後の残留トナーＴに対する塞ぎ部材７での負荷を軽減する観点からすれば、塞ぎ部材７は、トナー保持体３の回転方向に向かって延びるように設けられ、前記接触部位の下流側にトナー保持体３との非接触領域を有することが好ましい。また、塞ぎ部材７へのトナーＴの付着を防ぐ観点からすれば、塞ぎ部材７は、少なくとも接触部位の表面に対し、予め決められた体積抵抗率以上の絶縁性を有する離型層を設けていることが好ましい。このような離型層としては、代表的にはフッ素系樹脂層が挙げられるが、これに限られず、トナーＴとの摩擦力が小さい材料で構成されればよい。
【００３０】
このような縞状に並ぶ凸部Ｓを形成する際、層形成手段５がトナー保持体３に接触してトナーＴをトナー保持体３に供給するトナー供給部材６を備える態様にあって、除去性能を向上させる観点からすれば、図１（ｂ）に示すように、トナー供給部材６は、トナー保持体３との接触部位でトナー保持体３とは逆向きに回転するものであり、トナー供給部材６とトナー保持体３との間のトナー保持体３の回転方向に沿う接触幅をｗ（ｍｍ）、低周波電界のうちトナー保持体３上の残留トナーＴをトナー保持体３側に吸引する方向の電界成分が作用する時間に相当するトナー保持体３の回転方向における移動距離をｎ（ｍｍ）としたときに、ｗ＞ｎの関係を満たすことが好ましい。これによれば、トナー供給部材６の表面は、トナーＴの付着が少ない部位にてトナー供給部材６上のトナーＴがトナー保持体３側へ移行され、これによりトナー供給部材６の表面は、トナーＴの付着が殆どない、あるいはあっても少量のトナーＴが付着している表面となり、続く凸部Ｓに対しては、このトナーＴの付着が殆どないトナー供給部材６の表面にて凸部Ｓの底の方から掻き取るようになる。このとき、一周期に占めるトナー保持体３上の残留トナーＴをトナー保持体３側に吸引する方向の電界成分が作用する時間が半分以下である方が好ましい。
【００３１】
また、電極部材８を有効に利用し且つトナー保持体３に対するトナーＴの付着力を低減させる観点からすれば、電極部材８は、トナー保持体３の回転方向に対して複数の導電性部材に分割され、トナー保持体３の回転方向における低周波電界が作用する導電性部材の上流側の導電性部材に対してトナー保持体３との間にトナー保持体３上の残留トナーＴを除電する除電電界を作用させるようにすることが好ましい。尚、導電性部材の数量は特に限定されないが、通常二つの構成が採用される。また、除電電界としては、例えば残留トナーＴの帯電電荷を打ち消す方向の電界を作用させればよい。
【００３２】
そして、トナー供給部材６以外に縞状に並ぶ凸部Ｓを掻き取る掻き取り部材を別途備えることも可能で、この場合、次のようにすればよい。すなわち、層形成手段５がトナー保持体３に接触してトナーＴを供給するトナー供給部材６を有する態様において、塞ぎ部材７とトナー供給部材６との間でトナー保持体３に対向して設けられ、トナー保持体３との対向部位でトナー保持体３とは異なる方向に回転し且つトナー保持体３上の残留トナーＴを掻き取る掻き取り部材を更に設け、トナー供給部材６をトナー保持体３に従動回転させるようにすればよい。このように、専用の掻き取り部材を設けることで、トナー供給部材６に至るまでに縞状に並ぶ凸部Ｓが掻き取られ、トナー保持体３とトナー供給部材６との摩擦力は掻き取り部材を備えない場合に比べて増加するようになる。そのため、トナー供給部材６がトナー保持体３に対して従動回転されるようになる。
【００３３】
このような現像装置を画像形成装置に適用するには、潜像を保持する潜像保持体１と、潜像保持体１上の潜像をトナーＴにて現像する現像装置とを備える態様にあって、この現像装置として、上述の現像装置を備えるようにすればよい。
【００３４】
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、一例として前述の実施の形態の概要で説明した現像装置が適用された実施の形態１に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
本実施の形態の画像形成装置は、潜像保持体としての感光体１０を有し、感光体１０の周りに、感光体１０の表面を予め決められた電位に帯電する帯電装置１１、この帯電装置１１にて帯電された感光体１０に対し、潜像形成のための露光を行う露光装置１２、露光によって形成された潜像に対してトナーを用いて現像する現像装置２０、現像された感光体１０上のトナー像を図示外の記録材供給部から供給された記録材Ｐ上に転写する転写装置１４、転写後の感光体１０上の残留トナーを清掃する清掃装置１５等が適宜配置されている。また、転写装置１４にて記録材Ｐ上に転写されたトナー像は、定着装置１６にて定着がなされ、定着後の記録材Ｐは図示外の排出部位に排出されるようになっている。
【００３５】
このような画像形成装置における現像装置２０は、図５（ａ）のように構成されている。感光体１０に対向して開口し且つ内部に現像剤としてのトナーが収容される収容容器２１と、この収容容器２１の前記開口に面した部位にて感光体１０に対向して回転可能に設けられ且つ感光体１０に対向する現像領域に向かってトナーを保持して搬送するトナー保持体としての現像ロール２２とが設けられている。また、本実施の形態の現像装置２０では、層形成手段として、現像ロール２２の回転方向における前記現像領域より上流側位置にて現像ロール２２に対向して設けられ且つ現像ロール２２にトナーを供給する供給ロール２３と、現像ロール２２の回転方向における供給ロール２３より下流側で現像ロール２２に対向して設けられ且つ現像領域に向かう現像ロール２２上のトナー層厚を規制する層厚規制部材２４と、を備えている。更に、現像装置２０には、現像ロール２２の回転方向における前記現像領域より下流側で且つ供給ロール２３より上流側位置にて現像ロール２２と収容容器２１との間を塞ぐように設けられ、少なくとも前記接触部位が現像ロール２２上の残留トナーを通過可能とするように弾性的に変形する塞ぎ部材としてのシール部材２５等を備えている。
【００３６】
本実施の形態における現像ロール２２は、例えばカーボンブラック等の導電性フィラーによって体積抵抗値が調整された弾性ゴム材料を周面に有するものが採用されているが、これに限られず、体積抵抗値が調整された部材でその周面にトナーを保持して搬送できるものであれば、例えば金属材料を用いるようにしても差し支えない。
【００３７】
また、供給ロール２３は、現像ロール２２との対向部位で現像ロール２２とは異なる方向に回転するもので、例えば体積抵抗値が調整された発泡材料で構成された発泡ロールが採用されているが、これに限られず、表面に凹凸のあるロール部材であってもよい。本実施の形態では、このような供給ロール２３を用いることで、供給ロール２３が現像ロール２２にトナーを供給すると共に現像ロール２２上の残留トナーの掻き取りも行うようになっている。
【００３８】
本実施の形態の層厚規制部材２４は、現像ロール２２の回転方向における下流側の一端が収容容器２１に固定されると共に、他端側が現像ロール２２の回転方向とは逆方向に向かって延びる自由端となっており、本例では供給ロール２３側に向かって延びるように構成されている。層厚規制部材２４は、例えば、ステンレス合金やリン青銅合金からなる金属製板ばねに後述する帯電電界が印加されるようになっており、供給ロール２３によって供給された現像ロール２２上のトナーに対し、層厚を規制すると共に予め決められた帯電量に帯電するようになっている。
【００３９】
そして、本実施の形態のシール部材２５は、図５（ｂ）に示すように、例えば絶縁性の７５μｍ厚のポリエステルシートの基材２５ａ上に、導電性の皮膜層（例えば表面抵抗が数１００Ω／□程度）を設けた電極部材２５ｂと、この電極部材２５ｂの表面に例えば体積抵抗率が１０６Ω・ｃｍ以上のフッ素系樹脂層からなる絶縁層２５ｃが形成されたものとなっている。また、シール部材２５は、一端が収容容器２１に固定され、他端側は現像ロール２２の回転方向に向かって延びるように設けられ、現像ロール２２との接触部位を超えて先まで延びている。
【００４０】
このようなシール部材２５の基材２５ａとしては、現像ロール２２に接触し、現像ロール２２上の残留トナーを通過させ且つ収容容器２１からのトナーの漏れを塞ぐ作用を有するものであればよく、例えばポリエステルシートの場合には、通常５０〜１００μｍ程度のものが適用されるが、その他例えばポリカーボネートのシート等を用いることも可能である。更に、このような基材２５ａ中に直接カーボンブラック等の導電性フィラーを練り込んだものであっても差し支えない。
【００４１】
更に、本実施の形態では、シール部材２５全体に電極部材２５ｂを設ける態様を示したが、シール部材２５のうち、現像ロール２２と接触する部位の全部又は一部に電極部材２５ｂを設けるようにしても差し支えない。
【００４２】
本実施の形態における現像装置２０には、各種の電源が次のように接続されている。
図５に示すように、感光体１０と現像ロール２２とが対向する現像領域に対し現像ロール２２上のトナーにて感光体１０の潜像を現像する現像電界を形成するための現像電界形成手段が設けられている。本実施の形態の現像電界形成手段としては、感光体１０が接地される一方、現像ロール２２には現像電界を印加する現像電源３１が接続されている。また、現像ロール２２と供給ロール２３の間には、供給ロール２３上のトナーを現像ロール２２に供給するための供給電界を印加する供給電源３２が接続されている。更に、層厚規制部材２４には、現像ロール２２上で層厚規制されたトナー層に対し予め決められた帯電量が与えられるように帯電電界を印加する帯電電源３３が接続されている。
【００４３】
そして、本実施の形態では、シール部材２５と現像ロール２２との間の残留トナーに作用し、予め決められた低い周波数で極性が交互に周期的に変化する低周波電界を形成し、現像ロール２２上の残留トナーが、前記低周波電界の周期に依存して現像ロール２２の回転方向に対して目視可能な寸法で縞状に並ぶ凸部に変化するように、現像ロール２２上の残留トナーを移動させる低周波電界形成手段としての低周波電源３４が、シール部材２５の電極部材２５ｂと現像ロール２２との間に接続されている。
【００４４】
本実施の形態の低周波電源３４としては、図６に示すように、＋Ｖ１電位と−Ｖ１電位との間で互いに半周期のｔ１時間で反転するような低周波の矩形波が適用されている。そのため、負帯電トナーを使用したときに現像後の現像ロール２２上の残留トナーに対して、電極部材２５ｂ側にトナーを吸引する方向の電界（＋Ｖ１の電位側）と、現像ロール２２側にトナーを吸引する方向の電界（−Ｖ１の電位側）とが、交互に周期的に変化するようになっている。尚、ここでは、トナーは負に摩擦帯電するものとしている。
【００４５】
このような構成の現像装置２０における作用について説明する。
図５に示すように、収容容器２１内のトナーは、供給ロール２３の回転によって供給ロール２３の周面に保持されながら、供給ロール２３と現像ロール２２との接触部位に向かって搬送される。供給ロール２３と現像ロール２２との接触部位では、両者が互いに逆向きに回転し、更に供給電界の作用も手伝って、多くのトナーは供給ロール２３と現像ロール２２との接触部位（ニップ域）の奥まで到達する以前に現像ロール２２側に移動するため、トナーが受ける負荷は小さいものとなる。
【００４６】
現像ロール２２上に移動したトナーは、層厚規制部材２４によって現像ロール２２上で層厚が規制され、予め決められた厚さのトナー層として現像ロール２２上を現像領域に向かって搬送される。このとき、層厚規制部材２４による帯電電界によって、トナーには予め決められた帯電量が与えられる。尚、図中の矢印Ａは、層厚規制部材２４によって規制されたトナーの流れを示している。
【００４７】
現像ロール２２上で層厚規制がなされたトナー層は、そのまま現像領域に達し、感光体１０上の画像部に対応する部位ではトナーが現像ロール２２から感光体１０側へトナーが多く消費され、現像ロール２２上には少しのトナーが残るのに対し、非画像部ではトナーの消費が殆どなされず、現像ロール２２上には多くのトナーが残るようになる。その結果、現像後の現像ロール２２上には、現像にてトナーが消費された部位と消費されなかった部位とが混在する形となって、そのまま下流側のシール部材２５に向かって搬送される。
【００４８】
図７（ａ）〜（ｃ）は、電極部材２５ｂと現像ロール２２との間に、低周波電界を作用させたときの残留トナーの動きを表したものである。尚、ここでは、電極部材２５ｂの表面側（具体的にはシール部材２５の絶縁層２５ｃ表面）と現像ロール２２との接触部位ｘが、低周波電界が作用する作用域にあたる。
【００４９】
（ａ）は、残留トナーを電極部材２５ｂ側に吸引する方向の電界が作用している状態を示しており、このとき、接触部位ｘでは、トナーは電極部材２５ｂ側に吸引されてトナーが疎状態となる。図中、斜線を付したトナーが電極部材２５ｂ側に吸引され、一部のトナー（図中斑点を付したトナー）が現像ロール２２側に残り、両者間には隙間が形成される。そして、現像ロール２２の回転に伴って、斑点を付したトナーは接触部位ｘから下流側に搬送されるが、接触部位ｘには新たなトナー（図中白抜きのトナー）が搬送されて隙間を埋めるようになり、トナーは密状態となる。このとき、接触部位ｘより現像ロール２２上の下流側には、トナー量の少ない層（図中斑点を付したトナーが主体となる）が出現し、これが後述する縞状の凸部Ｓの間のトナーの付着が少ない凹部Ｒとして形成される（（ｂ）参照）。
【００５０】
次に、（ｂ）のように、トナーを現像ロール２２側に吸引する方向の電界が作用すると、接触部位ｘの隙間が埋められ密状態となったトナー層（図中斜線を付したトナーと白抜きのトナーとで構成されるトナー溜まり）は、現像ロール２２側に吸引され、現像ロール２２の回転に伴って、下流側に移動するようになる。
（ｃ）は、再び、電極部材２５ｂ側にトナーを吸引する方向の電界が作用した状態を示しており、接触部位ｘでは（ａ）と同様に、トナーの疎状態を示している。このとき、接触部位ｘより下流側では、（ｂ）で形成された密状態のトナーが現像ロール２２の回転に伴って移動するため、この密状態となったトナーの領域が凸部Ｓを形成する。
【００５１】
そして、このような動作を繰り返すことで、現像ロール２２のシール部材２５より下流側部位には、低周波電界の半周期分（低周波電界のうち電極部材２５ｂ側にトナーを吸引する方向の電界作用が作用する時間）に相当するトナーが殆ど付着していない凹部Ｒと、低周波電界の残りの半周期分（低周波電界のうち現像ロール２２側にトナーを吸引する方向の電界作用が作用する時間）に相当するトナーが積層された凸部Ｓとが繰り返し形成され、連続した縞模様が出現するようになる。
【００５２】
このようにして形成された現像ロール２２上の縞模様は、供給ロール２３と現像ロール２２とのニップ域にて掻き取られるようになる。現像ロール２２から掻き取られたトナーは、図５に示すように、収容容器２１内に落下し、その後、再び供給ロール２３を経由して現像に供されるようになる。
【００５３】
次に、現像ロール２２上の残留トナーを掻き取る理由について説明する。
一般に、現像時には、感光体１０上の画像によって、例えばベタ画像では現像ロール２２上のトナーのうち多くのトナーが感光体１０側へ移動する一方、ハイライト画像では現像ロール２２上のトナーのわずかな量しか感光体１０側へ移動しない。その結果、現像を終えた現像ロール２２上の残留トナーには、現像した画像に合わせたトナー量の分布が生じる。
【００５４】
このようなトナー量の分布が残存した状態の現像ロール２２から、残留トナーを掻き取り、新たに供給されるトナーで次の画像を現像することで、画像に対するゴースト等の画質劣化の発生は抑えられる。しかしながら、残留トナーの掻き取りが不十分な場合、現像ロール２２上に新たに供給されるトナーは残留トナーに影響される。更に、現像時の現像電界等の影響もあり、通常、現像ロール２２上の残留トナーでは帯電量の分布も広くなっているため、残留トナーの掻き取りもし難くなる。そのため、例えばベタ画像を形成した後にハイライト画像を形成するような場合に、出力したハイライト画像に前のベタ画像部分が薄く現れたりするような所謂ゴーストが発生し易い。
【００５５】
本実施の形態では、現像後の現像ロール２２上に残留した残留トナーに対して、低周波電界を作用させて縞状に並ぶ凸部を形成することで、供給ロール２３による残留トナーの掻き取り性能が向上し、ゴーストの発生が抑えられるようになる。
【００５６】
このような現像装置２０における縞模様の凹部及び凸部の大きさについて考えると、低周波電界のうち現像ロール２２上の残留トナーを電極部材２５ｂ側に吸引する方向の電界成分が作用する時間に相当する現像ロール２２の移動距離が現像ロール２２の回転方向に沿う凹部の幅となり、一方、低周波電界のうち現像ロール２２上の残留トナーを現像ロール２２側に吸引する方向の電界成分が作用する時間に相当する現像ロール２２の移動距離が現像ロール２２の回転方向に沿う凸部の幅となる。以下では、これらの凹部の幅、凸部の幅を用いて説明する。
【００５７】
このような凹部や凸部の幅寸法は、現像ロール２２の周速にも関係し、低周波電界の周波数を一定にした場合、周速が速ければ凹部及び凸部の幅寸法は概して大きくなり易い。一方、周速が遅ければ凹部及び凸部の幅寸法は概して小さくなり易い。そのため、縞模様の一周期分（縞状に並ぶ凸部の一周期分に相当するもので、凹部の幅寸法＋凸部の幅寸法に相当する）の長さをＬ（ｍｍ）としたとき、低周波電界の周波数ｆ（Ｈｚ）としては、現像ロール２２の周速ｖ（ｍｍ／秒）との関係で、ｆ＝ｖ／Ｌとすればよい。
【００５８】
例えば縞模様の一周期分の長さＬを例えば目視可能な最小寸法として１ｍｍを採用すれば、ｆ＝ｖ／１となる。そのため周波数ｆとしてはこれ以下の小さな値となる。仮に、周波数ｆが高すぎると、目視可能な縞模様が形成されないばかりか、高い周波数では、トナーはどちらかというとその場で微小振動し、電極部材２５ｂによってトナーが堰き止められることなく、電極部材２５ｂの下流側には縞模様が形成されないようになる。したがって、低周波電界の周波数ｆとしてはある程度低い周波数が適用される。
【００５９】
また、電極部材２５ｂの現像ロール２２の回転方向に沿う長さとしては、電極部材２５ｂ（具体的にはシール部材２５）と現像ロール２２との間隙がないため、凸部の幅分のトナーを一括で吸引できるように凸部の幅（低周波電界のうち現像ロール２２上の残留トナーを現像ロール２２側に吸引する方向の電界成分が作用する時間に相当する現像ロール２２の回転方向における移動距離に相当）以上である方がより好適である。これにより、縞状模様の現像ロール２２に対する付着力も低減される。
【００６０】
図８〜１０は、電極部材２５ｂと現像ロール２２との間で低周波電界が作用する作用域ｘ（以下では接触領域の代わりに作用域を使用する）の長さが異なる場合の縞模様の形成作用について模式的に示したものである。
図８は、作用域ｘが凸部Ｓの幅に等しい場合を示しており、今、（ａ）のように、現像ロール２２上に順次トナーＴが搬送されている状態（斑点部分は現像ロール２２上の新たに搬送されるトナーＴを意味する）を想定する。
【００６１】
ここで、トナーＴを電極部材２５ｂ側に吸引する方向の低周波電界Ｅが作用し、現像ロール２２が周速ｖで回転すると、（ｂ）に示すように、現像ロール２２上のトナーＴは、電極部材２５ｂ側に吸引され、後続のトナーＴも電極部材２５ｂ側に吸引される。そのため、作用域ｘでは、トナーＴｘ（以下、低周波電界Ｅによる吸引作用が及ぼされた部位のトナーをＴｘとして示す）を電極部材２５ｂ側に吸引する方向の力が作用してトナー溜まりが形成される。このとき、現像ロール２２上の電極部材２５ｂより下流側には、低周波電界Ｅが作用しない場合に搬送されたであろうトナーＴの領域（図中二点鎖線で示す領域）が出現し、これが縞模様の凹部Ｒをなす。
【００６２】
次に、（ｃ）に示すように、低周波電界ＥがトナーＴを現像ロール２２側に吸引する方向に切り替わると、（ｂ）の作用域ｘにあったトナー溜まりは下流側に搬送され、これが凸部Ｓを形成する。また、作用域ｘには新たに搬送されるトナーＴが到達する。
更に、（ｄ）に示すように、低周波電界Ｅが電極部材２５ｂ側にトナーＴを吸引する方向に切り替わると、作用域ｘでは（ｂ）と同様にトナー溜まりが形成される。このとき、作用域ｘの下流側には、新たな凹部Ｒが出現する。
このような動作を繰り返すことで、現像ロール２２上の電極部材２５ｂより下流側には、縞状に並ぶ凸部Ｓを有する縞模様が形成される。
【００６３】
また、図９は、作用域ｘ１が凸部Ｓの幅より長い場合（ｘ１＞ｘの場合）を示しており、今、（ａ）のように、現像ロール２２上に順次トナーＴが搬送されている状態（斑点部分は現像ロール２２上の新たに搬送されるトナーＴを意味する）を想定する。
【００６４】
ここで、トナーＴを電極部材２５ｂ側に吸引する方向の低周波電界Ｅが作用し、現像ロール２２が周速ｖで回転すると、（ｂ）に示すように、現像ロール２２上のトナーＴは、電極部材２５ｂ側に吸引され、後続のトナーＴも電極部材２５ｂ側に吸引される。そのため、作用域ｘ１では、トナーＴを電極部材２５ｂ側に吸引する方向の力が作用してトナー溜まりが形成される。このとき、現像ロール２２上の電極部材２５ｂより下流側には、低周波電界Ｅが作用しない場合に搬送されたであろうトナーＴの領域が出現し、これが縞模様の凹部Ｒをなす。
【００６５】
次に、（ｃ）に示すように、低周波電界ＥがトナーＴを現像ロール２２側に吸引する方向に切り替わると、（ｂ）の作用域ｘ１にあったトナー溜まりは下流側に搬送されるが、一部は作用域ｘ１の範囲内に残存し、作用域ｘ１を超えて下流側に搬送された部分が凸部Ｓを形成する。また、作用域ｘ１には新たに搬送されるトナーＴが到達する。
更に、（ｄ）に示すように、低周波電界Ｅが電極部材２５ｂ側にトナーＴを吸引する方向に切り替わると、作用域ｘ１では、残存したトナーＴｘと、新たに搬送されたトナーＴとが相俟って電極部材２５ｂ側に吸引され、新たなトナー溜まりが形成される。このとき、下流側に搬送された凸部Ｓと作用域ｘ１との間に新たな凹部Ｒが出現する。
【００６６】
更に、（ｅ）に示すように、低周波電界ＥがトナーＴを現像ロール２２側に吸引する方向に切り替わると、（ｄ）で作用域ｘ１にあったトナー溜まりの一部が作用域ｘ１を超えて凸部Ｓを形成するようになる。
このような動作を繰り返すことで、現像ロール２２上の電極部材２５ｂより下流側には、縞状に並ぶ凸部Ｓを有する縞模様が形成される。
【００６７】
また、図１０は、作用域ｘ２が凸部Ｓの幅より短い場合（ｘ２＜ｘの場合）を示しており、今、（ａ）のように、現像ロール２２上に順次トナーＴが搬送されている状態（斑点部分は現像ロール２２上の新たに搬送されるトナーＴを意味する）を想定する。
【００６８】
ここで、トナーＴを電極部材２５ｂ側に吸引する方向の低周波電界Ｅが作用し、現像ロール２２が周速ｖで回転すると、（ｂ）に示すように、現像ロール２２上のトナーＴは、電極部材２５ｂ側に吸引され、後続のトナーＴも電極部材２５ｂ側に吸引される。そのため、作用域ｘ２では、トナーＴを電極部材２５ｂ側に吸引する方向の力が作用してトナー溜まりが形成される。このとき、電極部材２５ｂの弾性変形により、トナー溜まりは例えば図８の場合に比べて高さが高くなる傾向となる。また、現像ロール２２上の電極部材２５ｂより下流側には、低周波電界Ｅが作用しない場合に搬送されたであろうトナーＴの領域が出現し、これが縞模様の凹部Ｒをなす。
【００６９】
次に、（ｃ）に示すように、低周波電界ＥがトナーＴを現像ロール２２側に吸引する方向に切り替わると、（ｂ）の作用域ｘ２にあったトナー溜まりは下流側に搬送されるが、これと共に、図中αで示す部分、つまり、電極部材２５ｂ側に吸引される方向の電界の作用を受けなかった部分も一緒になって作用域ｘ２を通過する。そして、作用域ｘ２にあったトナー溜まりとこのαの部分とで縞状の凸部Ｓが形成される。
更に、（ｄ）に示すように、低周波電界Ｅが電極部材２５ｂ側にトナーＴを吸引する方向に切り替わると、作用域ｘ２では（ｂ）と同様にトナー溜まりが形成される。このとき、作用域ｘ２の下流側には、新たな凹部Ｒが出現する。
このような動作を繰り返すことで、現像ロール２２上の電極部材２５ｂより下流側には、縞状に並ぶ凸部Ｓを有する縞模様が形成される。
【００７０】
以上のように、作用域ｘの幅が凸部Ｓの幅以上であれば、作用域ｘの下流側に出現する凸部Ｓは作用域ｘの範囲内で電極部材２５ｂ側に吸引される電界の作用を受けるようになる。一方、作用域ｘの幅が凸部Ｓの幅未満であると、作用域ｘの下流側に出現する凸部Ｓには、作用域ｘにて電極部材２５ｂ側に吸引される電界の作用を受けずにそのまま作用域ｘを通過した部分が混在する。そのため、作用域ｘの下流側での現像ロール２２に対するトナーの付着力は、作用域ｘの幅が凸部Ｓの幅以上であるときの方が、そうでないときより小さくなり、現像ロール２２からの掻き取り性能が発揮され易い。それ故、作用域ｘとしては、凸部Ｓの幅以上の方が好適である。
尚、作用域ｘが凸部Ｓの幅未満の場合にも、現像ロール２２の回転方向下流側には、例えば図１０（ｄ）に示すように、凸状の部分が出現するため、掻き取り時には、この凸状の部分ごと現像ロール２２の表面に沿って掻き取り力が生じ、凸部Ｓが形成されない場合に比べて掻き取り性能が向上していることは言うまでもない。
【００７１】
次に、縞状に並ぶ凸部の幅について詳述する。
本実施の形態の低周波電界は、現像ロール２２上のトナーを電極部材２５ｂ側に吸引する電界と、反対に現像ロール２２側に吸引する電界とを交互に作用させるもので、その場合の周波数ｆ（Ｈｚ）は、次のようにして決定されている。
今、現像ロール２２の周速をｖ（ｍｍ／秒）とし、縞状に並ぶ凸部の一周期分の長さが約４ｍｍ（縞模様の凹部及び凸部の幅が共に約２ｍｍ）となるように、その周波数ｆはｆ＝ｖ／４としている。現像ロール２２の周速ｖが例えば３３０ｍｍ／秒であるとすると、このときの周波数ｆは８２．５Ｈｚとなる。
【００７２】
ここで、縞模様の凹部及び凸部の幅寸法を２ｍｍとしたのは、次の理由による。
図１１（ａ）は、本実施の形態における現像ロール２２と供給ロール２３との接触部位（ニップ域）に対し、縞模様が形成されている（凹部Ｒ及び凸部Ｓが順次形成されている状態）様子を示している。このとき、ニップ域の現像ロール２２の回転方向に沿う長さ（接触幅）は、例えば４．２ｍｍとなっている。そのため、縞模様の凹部Ｒ及び凸部Ｓの幅寸法として、ニップ域の接触幅の略１／２となる２ｍｍを採用している。
【００７３】
今、図１１（ａ）のように、現像ロール２２と供給ロール２３とのニップ域内に縞模様の一組の凹部Ｒ及び凸部Ｓが侵入した状態を仮定する。つまり、ニップ域の現像ロール２２の回転方向における下流側に凹部Ｒ、上流側に凸部Ｓが位置している場合、供給ロール２３による縞状に並ぶ凸部Ｓの掻き取り作用は次のように推定される。
【００７４】
供給ロール２３から現像ロール２２に供給するためのトナーを外周に保持している供給ロール２３に対して、先ず、ニップ域では凹部Ｒが存在するため、供給ロール２３上のトナーはほぼ現像ロール２２側へ移行し、この部位での供給ロール２３表面は、トナーが殆どないか、少ない量のトナーしか残っていない状態となる。そのため、凸部Ｓに対して供給ロール２３の表面が現像ロール２２の表面に直接接触するようになり、凸部Ｓに対しては現像ロール２２のほぼ表面から押すようになり、結果的に凸部Ｓは容易に掻き取られるようになる。
【００７５】
本実施の形態では、縞状に並ぶ凸部Ｓの一周期分の長さ（縞模様の凹部Ｒ及び凸部Ｓからなる一組の幅寸法に相当する）が、現像ロール２２と供給ロール２３とのニップ域に対して略同じとなるように設定したが、縞模様の大きさとしてはこれに限られず、凹部Ｒ及び凸部Ｓの一組の幅寸法において、凹部Ｒの幅寸法が凸部Ｓの幅寸法以上であるときに、凸部Ｓの幅寸法がニップ域に入る寸法であればよい。この場合、供給ロール２３の表面のうち、縞模様の凹部Ｒにてトナーが現像ロール２２側に移行し、供給ロール２３の部材面が現れた部分で次の凸部Ｓに接触するようになり、凸部Ｓの掻き取り性能が発揮されるようになる。仮に、凸部Ｓがニップ域を超える長さの場合には、ニップ域全域に亘って凸部Ｓが及ぶことも想定され、凸部Ｓがニップ域より短い場合に比べて掻き取り性能が低下する虞がある。
【００７６】
そして、このような縞模様において、凸部Ｓの幅は、短くても差し支えないが、供給ロール２３の表面性からすると、次のようになる。
図１１（ｂ）は、本実施の形態における供給ロール２３と現像ロール２２との接触部位を拡大した模式図であり、供給ロール２３表面は、発泡体の各セル２３ａの部分と、セル２３ａ間を繋ぐ骨格部２３ｂとで構成されている。また、（ｃ）は、供給ロール２３の断面の電顕写真を示しており、図の左側が表面側となっている。
このような供給ロール２３では、セル２３ａの幅ｚの中に凸部Ｓが存在すると、現像ロール２２からの凸部Ｓの掻き取り性能が低下することから、凸部Ｓの幅としては、このセル２３ａの幅ｚを超えることが必要となる。このようなセル２３ａの幅ｚとしては、通常、０．３ｍｍ程度であることから、凸部Ｓの幅としては、０．３ｍｍを超えるものであればよい。
【００７７】
一方、一般的に、画像上のかぶりや濃度むらは、そのピッチが、作像方向で０．５ｍｍ以上になると急激に可視化されることから、縞模様における凹部Ｒ及び凸部Ｓの幅も、夫々が０．５ｍｍ以上になれば容易に可視化される。また、この０．５ｍｍは、供給ロール２３のセル幅ｚよりも大きく、それ故、縞模様における一組の凹部Ｒ及び凸部Ｓの幅としては、合わせて１ｍｍ以上であればよい。
【００７８】
以上のような点を考慮すると、本実施の形態において、現像ロール２２の周速ｖを仮に３３０ｍｍ／秒とした場合には、低周波電界の周波数ｆの上限値は、縞状に並ぶ凸部Ｓの一周期分の長さを１ｍｍとしたときの３３０Ｈｚであり、下限値は、現像ロール２２と供給ロール２３との接触幅を４ｍｍとすると、凸部Ｓの幅を４ｍｍとした一周期分の長さを８ｍｍとしたときの４１．２５Ｈｚとなる。
また、上限値のより好ましい値としては、縞模様を明瞭にし、残留トナーが少ない状態でも凸部Ｓにおけるある程度の高さを確保することを想定すると、一周期分の長さを４ｍｍとしたときの８２．５Ｈｚとなる。
【００７９】
本実施の形態では、シール部材２５の片面全体に電極部材２５ｂを設ける構成を示したが、シール部材２５のうち、現像ロール２２との間で低周波電界が作用する作用域のみに電極部材２５ｂを設けるようにしてもよく、その場合、例えば絶縁性のポリエステルシート上の一部に導電性の処理を行ったり、導電性の部材を接着等によって貼り付けるようにすればよい。更に、本実施の形態の画像形成装置としては、単色の画像形成装置の態様を示したが、単色に限られず、複数色の画像形成装置に適用するようにしても差し支えない。
【００８０】
また、本実施の形態の低周波電界としては、低い周波数で極性が交互に周期的に変化するものであればよく、例えばデューティ比５０％の矩形波や正弦波等が適用されるが、次のようなものであっても差し支えない。
以下に、本実施の形態における低周波電界の変形例について説明する。
【００８１】
図１２（ａ）は、低周波電界の一変形例を示すもので、中心電位を一方に偏らせたものとなっている。ここでは、例えばトナーとして負帯電トナーを使用した場合の現像ロール２２に対する電極部材２５ｂの電位波形を示しており、電極部材２５ｂ側へトナーを吸引する電界成分の振幅を現像ロール２２側へトナーを吸引する電界成分の振幅より大きくしたものである。つまり、一方の電位を＋Ｖ２、他方を−Ｖ３（|＋Ｖ２|≧|−Ｖ３|）とし、作用時間は共にｔ１としたものとなっている。
【００８２】
このような電界による作用は次のように推定される。中心電位を偏らせることで、電極部材２５ｂ側へのトナーの吸引力が高められる。通常、帯電や現像によって、残留トナーには逆極性トナーも増え、また帯電分布も広いため、電極部材２５ｂ側への吸引力を強くした状態でトナーを現像ロール２２から強く引き剥がす方がよく、より多くのトナーが現像ロール２２上から引き剥がされ易くなる。また、電極部材２５ｂ側に吸引されたトナーは、電極部材２５ｂ上のトナーを現像ロール２２側へ吸引する際の吸引力が小さくても吸引力として十分機能するようになる。
【００８３】
また、図１２（ｂ）は、低周波電界の他の変形例を示すもので、デューティ比を５０％から変化させたものとなっている。ここでは、負帯電トナーの場合に、＋Ｖ１の振幅及び−Ｖ１の振幅を印加すると共に、電極部材２５ｂ側へトナーを吸引する電界の作用時間ｔ２を現像ロール２２側へトナーを吸引する電界の作用時間ｔ３より長く（ｔ２＞ｔ３）したものである。
このような電界を作用させることで、電極部材２５ｂ側へトナーを吸引する電界の作用時間ｔ２が長くなり、その部分では縞模様のうち凹部Ｒが形成されることから、現像ロール２２上には、（ｃ）に示すような凹部Ｒが凸部Ｓより長い縞模様が形成される。更にこのような電界を作用させることで、凸部Ｓでのトナー層の層厚を高くすることも可能になり、残留トナーが少ない場合であっても、残留トナーの掻き取り性能が十分確保されるようになる。
【００８４】
本実施の形態では、現像電界として直流成分を用い、低周波電界を低周波電源３４（図５参照）で供給する態様を示したが、例えば現像電界として直流成分に交流成分が重畳された電界を用いる場合には、低周波電界としては、現像電界の交流成分を考慮せざるを得なくなる。
【００８５】
一般に、例えば通常の現像装置等で使用される現像電界のように、高周波電界（例えば２ｋＨｚ）を現像ロール２２と電極部材２５ｂの間に作用させると、トナーはその場振動を繰り返しながら現像ロール２２の回転によって搬送されるようになり、電極部材２５ｂで後続のトナーを堰き止める効果は作用しなくなり、電極部材２５ｂでのトナーの積層は困難となる。その結果、電極部材２５ｂ（具体的にはシール部材２５）より下流側の現像ロール２２上には残留トナーが略そのまま搬送され、縞模様の形成はなされない。
【００８６】
そのため、縞状に並ぶ凸部を形成するために、低周波電源３４を用いて電極部材２５ａと現像ロール２２の間に低周波電界を作用させるようにしたが、現像電界として高周波電界を用いると、この高周波電界を踏まえた低周波電界を形成する必要がある。しかしながら、このような電界の形成は大変であり、より簡単な方法が求められる。
【００８７】
このような例として、図１３に示すように、現像ロール２２に対し直流成分に高周波成分が重畳された現像電界を現像電源３１（３１ａ，３１ｂ）で供給する一方、電極部材２５ｂに現像電界とは別に、現像電界の高周波成分に近い周波数の高周波成分を作用させる電源３５を図のように接続すると、等価的に両者の高周波成分の差分のうなり成分が、電極部材２５ａと現像ロール２２の間に作用するようになる。したがって、両者の周波数の差分が、等価的な低周波電源３４（図５参照）として作用することで、縞状に並ぶ凸部の形成がなされる。
【００８８】
◎実施の形態２
図１４は、実施の形態２に係る現像装置２０の概要を示す説明図である。
本実施の形態の現像装置２０は、実施の形態１の現像装置２０（図５参照）と略同様に構成されるが、供給ロール２３の回転方向が実施の形態１と異なり、現像ロール２２との接触部位で現像ロール２２と同じ方向に回転している。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。
【００８９】
本実施の形態では、供給ロール２３が現像ロール２２との接触部位で現像ロール２２と同じ方向に回転しており、両者間には周速差が設けられているつまり、供給ロール２３の回転方向が実施の形態１と異なるため、現像ロール２２に供給されるトナーは供給ロール２３と現像ロール２２との間を通過するが、周速差がトナーに負荷を与えない程度となっているため、現像ロール２２上のトナーは層厚規制部材２４にて予め決められた層厚に規制されると共に予め決められた帯電量に帯電される。尚、図中矢印Ｂは層厚規制部材２４によって規制されたトナーの流れを示す。
【００９０】
このような構成における現像ロール２２上の縞状に並ぶ凸部に対する掻き取り作用について説明する。
図１５（ａ）は本実施の形態における現像ロール２２と供給ロール２３との接触部位（ニップ域）に対し、縞状に並ぶ凸部が形成されている様子を示し、（ｂ）はその要部を拡大したものである。本実施の形態では、供給ロール２３によって供給されるトナーＴは、図中下方から搬送される。今、接触部位（図中接触幅ｗの部位）に凹部Ｒと凸部Ｓがある場合を想定すると、凹部Ｒにて供給ロール２３上のトナーは現像ロール２２の表面に達するが、このとき、現像ロール２２の周速ｖ１と供給ロール２３の周速ｖ２との間に周速差を持たせているため、凸部Ｓの先端部位には図中Ｆ２で示す方向の力が作用する。これにより、トナーを掻き取る効果が生じ、現像ロール２２上の残留トナーは掻き取られる。尚、ここでは、現像ロール２２の周速ｖ１が供給ロール２３の周速ｖ２より小さい態様を示したが、逆に供給ロール２３の周速ｖ２が現像ロール２２の周速ｖ１より小さくても同様の効果を奏することは言うまでもない。
【００９１】
◎実施の形態３
図１６は、実施の形態３に係る現像装置２０の概要を示す説明図である。本実施の形態の現像装置２０は、実施の形態１の現像装置２０（図５参照）と異なり、現像ロール２２上の残留トナーを掻き取る部材が専用の掻き取り部材２７である点、供給ロール２３が現像ロール２２に対し従動回転する点で異なるように構成されている。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を省略する。
【００９２】
本実施の形態の現像装置２０は、シール部材２５通過後の残留トナーを掻き取る専用の掻き取り部材２７を有している。掻き取り部材２７は、現像ロール２２に対してシール部材２５より下流側で且つ供給ロール２３より上流側に配置され、現像ロール２２に接触して、現像ロール２２との対向部位で現像ロール２２とは逆方向に回転する導電性又は絶縁性の発泡体で構成されている。また、この掻き取り部材２７に対し、その表面を清掃する部材を更に設けるようにしてもよい。
【００９３】
このような構成では、シール部材２５の電極部材２５ｂ（図示せず）にて形成された現像ロール２２上の縞模様は、シール部材２５の下流側に配置された専用の掻き取り部材２７によって現像ロール２２上から掻き取られ、掻き取り部材２７より下流側の現像ロール２２表面は、トナーが殆どない状態となっている。それ故、現像ロール２２と供給ロール２３との間では、現像ロール２２の表面にトナーが殆どない分、摩擦力が大きくなり、現像ロール２２の回転に伴って供給ロール２３が従動回転させられるようになる。そのため、供給ロール２３に対する駆動系を備える必要がなくなる。
【００９４】
本実施の形態では、現像ロール２２に供給されるトナーは、供給ロール２３と現像ロール２２との間を一旦通過するが、供給ロール２３が現像ロール２２に対して従動回転するため、トナーに与える負荷は軽減され、層厚規制部材２４にて予め決められた層厚に規制されると共に予め決められた帯電量に帯電される。尚、ここでは、掻き取り部材２７として発泡体を用いる態様を示したが、例えばブラシ部材を使用するようにしても差し支えない。
【００９５】
◎実施の形態４
図１７は、実施の形態４に係る現像装置２０の概要を示す説明図であり、（ａ）は全体構成、（ｂ）は（ａ）のシール部材２５の拡大断面を示す。
本実施の形態の現像装置２０は、実施の形態１の現像装置２０（図５参照）と同様に構成されるが、シール部材２５の電極部材２５ｂとして、分割された二つの導電性部材２５ｂ１，２５ｂ２を設けた点が実施の形態１と異なる。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。
【００９６】
本実施の形態におけるシール部材２５は、絶縁性の基材２５ａ上に、電極部材２５ｂとして分割された二つの導電性部材２５ｂ１，２５ｂ２を設け、表面に絶縁層２５ｃを設けた構成となっている。二つの導電性部材２５ｂ１，２５ｂ２のうち、現像ロール２２の回転方向における下流側の導電性部材２５ｂ１に低周波電源３４を接続し、上流側の導電性部材２５ｂ２に現像ロール２２上のトナーを除電する除電電界を印加するための除電電源３６を接続したものとなっている。
【００９７】
このような構成の現像装置２０では、現像後の現像ロール２２上の残留トナーは、電極部材２５ｂの上流側の導電性部材２５ｂ２と現像ロール２２との間の除電電界によって一旦除電されることで、現像ロール２２に対する付着力が低減される。その後、電極部材２５ｂの下流側の導電性部材２５ｂ１と現像ロール２２との間に作用する低周波電界によってトナーの吸引方向が交互に切り替わる際、トナーは前もって除電されていることから、電極部材２５ｂと現像ロール２２との間で移動し易く、例えば電極部材２５ｂ側に吸引された場合に堰き止め効果が十分機能するようになり、シール部材２５通過後の縞模様がより一層形成されやすくなる。
【００９８】
本実施の形態の電極部材２５ｂとしては、二つに分割する態様を示したが、二つに限られず、例えば更に上流側に他の導電性部材を設け、この導電性部材でも除電を行うようにしても差し支えない。
【００９９】
◎実施の形態５
図１８は、実施の形態５に係る現像装置２０の概要を示す説明図である。
本実施の形態の現像装置２０は、これまでの実施の形態と異なり、使用する現像剤が二成分現像剤であり、現像ロール２２に対して二成分現像剤のうちのトナーを供給するようになっている。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。
【０１００】
同図において、本実施の形態の現像装置２０は、収容容器２１の開口に対応して、現像ロール２２が設けられると共に、現像ロール２２と離間して対向する位置には供給ロール２８が設けられている。本実施の形態の供給ロール２８は、周面に回転可能なスリーブ２８ａを有し、内部に適宜配置された磁極を有する固定的な磁石体２８ｂとで構成されている。
【０１０１】
更に、供給ロール２８の背後には、収容容器２１の一部で構成される仕切壁２１ａを中心にして、二成分現像剤を搬送する二つの現像剤搬送路４１，４２が供給ロール２８の回転軸方向に沿って配置され、これら二つの現像剤搬送路４１，４２には、共に両端部位に設けられた図示外の連絡用開口を介して繋がった構成となっている。
二つの現像剤搬送路４１，４２には、夫々の現像剤搬送路４１，４２の長手方向に沿って現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送部材４３，４４が夫々向けられており、攪拌搬送部材４３，４４による現像剤の搬送方向を互いに異ならせることで、現像剤は二つの現像剤搬送路４１，４２の間を互いに循環搬送されるようになっている。
【０１０２】
そのため、供給ロール２８では、供給ロール２８に近い現像剤搬送路４１からの現像剤を吸着しながらスリーブ２８ａの回転によってその表面に現像剤を保持して搬送するようになっている。また、磁石体２８ｂの一部には、隣り合う同極の磁極を配置することで、この部位では互いの反発磁界によってスリーブ２８ａ上の現像剤が剥離されるようになっている。
【０１０３】
このような構成の現像装置２０において、現像剤は現像剤搬送路４１，４２中で攪拌搬送部材４３，４４によって攪拌搬送されることで、現像剤中のトナーは予め決められた帯電量に帯電される。帯電されたトナーを有する現像剤は、供給ロール２８上に搬送されるが、供給ロール２８に対向して設けられた層厚規制部材２９によって、供給ロール２８上の現像剤量は規制され、一定になった現像剤量が現像ロール２２との対向部位に搬送される。この対向部位では、磁極の作用により、現像剤が十分な穂立ちがなされると共に供給電界が供給電源３２によって与えられる（具体的には現像ロール２２と供給ロール２８のスリーブ２８ａとの間に作用する）ことで、予め決められた現像剤中のトナー量が現像ロール２２に移動する。
【０１０４】
現像ロール２２に移動したトナーは、その量が規制されると共に十分な帯電がなされていることから、特に、帯電を与える必要はないが、別途帯電を与えるコロナ帯電器等の部材を設けるようにしても差し支えない。
そして、現像ロール２２の回転によって現像域に達したトナーは、感光体１０と現像ロール２２との現像電界によって現像され、現像域を通過した後の残留トナーは、シール部材２５との対向部位に達し、シール部材２５の電極部材２５ｂ（図示せず）と現像ロール２２との間の低周波電界によって縞模様が形成される。この縞模様は、供給ロール２８と現像ロール２２との対向部位では供給ロール２８側から現像剤の十分な穂立ちがなされているため、この穂立ちによって現像ロール２２上の縞模様は現像ロール２２から掻き取られる。
【０１０５】
図１９（ａ）は、本実施の形態における現像ロール２２と供給ロール２８との対向部位に対し、縞模様が形成されている様子を示し、（ｂ）はその要部を拡大したものとなっている。
本実施の形態では、現像ロール２２と現像剤Ｄとの接触部位（接触幅ｗに相当）では、凹部Ｒにて現像ロール２２の表面に現像剤Ｄが到達しているため、凸部Ｓに対しては、図中Ｆ３のような力が作用し、凸部Ｓは十分掻き取られるようになる。
【０１０６】
◎実施の形態６
図２０は、実施の形態６に係る現像装置２０の概要を示す説明図である。
本実施の形態の現像装置２０は、これまでの実施の形態と異なり、シール部材２５に電極部材２５ｂを備える他、シール部材２５の下流側に更に第二の電極部材２６を設けた構成のものである。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。
【０１０７】
本実施の形態における第二の電極部材２６は、現像ロール２２に近接配置された導電性部材で構成され、本例では、現像ロール２２の回転軸方向に沿った略円柱状の部材で構成されている。また、本実施の形態では、シール部材２５の電極部材２５ｂ（図示せず）と第二の電極部材２６とは電気的に短絡されており、共に、低周波電源３４に接続されている。
【０１０８】
このような構成における現像ロール２２上の縞模様、つまり縞状に並ぶ凸部の形成過程について図２１を基に説明する。ここでは、シール部材２５の電極部材２５ｂ（図示せず）によって形成された縞状に並ぶ凸部Ｓとして、凸部Ｓ１から凸部Ｓ６までが順次形成されるものとする。
（ａ）はシール部材２５のみで、後続の第二の電極部材２６を備えない場合の縞模様の様子を示している。また、（ｂ）は（ａ）に更に第二の電極部材２６を備えた場合の縞模様の様子を示している。
シール部材２５（具体的には電極部材２５ｂ）と現像ロール２２との間の低周波電界によって形成された凸部Ｓは、第二の電極部材２６と現像ロール２２との間で更に低周波電界が作用することで上流側に移動する。ここでは、（ｂ）において、凸部Ｓ１〜Ｓ３が上流側に移動した状態を示している。
【０１０９】
このように、シール部材２５の電極部材２５ｂと第二の電極部材２６の二箇所で低周波電界を作用させることで、現像ロール２２上の残留トナーは、シール部材２５によって一旦形成された凸部Ｓが第二の電極部材２６によって更に吸引されることで、第二の電極部材２６より下流側に生じる凸部Ｓでの現像ロール２２に対する付着力が低減され、掻き取りが一層やり易くなる。
【０１１０】
ここでは、シール部材２５の電極部材２５ｂ及び第二の電極部材２６に同じ低周波電源３４（図１７参照）を接続する態様を示したが、夫々に異なる電源を接続しても差し支えなく、第二の電極部材２６の下流側に形成される凸部Ｓの幅を適宜選択するようにすればよい。
【０１１１】
◎実施の形態７
図２２は、実施の形態７に係る現像装置２０の概要を示す説明図である。
本実施の形態の現像装置２０は、現像ロール２２へのトナーの供給に供給ロールを用いずに、現像ロール２２に近接して配置される供給部材３０を用いた点が他の実施の形態と異なる。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。
【０１１２】
本実施の形態では、現像ロール２２にトナーを保持させ、トナー層厚を規制する層形成手段として、トナーを貯留して現像ロール２２に供給する供給部材３０と層厚規制部材２４とで構成されている。
本実施の形態の供給部材３０は、窪みを有する構成で配置され、この窪みに供給のためのトナーが貯留され、貯留されたトナーが回転する現像ロール２２に接触することで、トナーの供給がなされるようになっている。尚、収容容器２１中の現像ロール２２より下方に落下したトナーは、図示外の機構によって供給部材３０の窪み側に搬送されるようになっている。
【０１１３】
このような構成において、シール部材２５の電極部材２５ｂ（図示せず）と現像ロール２２との間の低周波電界にて形成された現像ロール２２上の縞状に並ぶ凸部は、供給部材３０と現像ロール２２との間では、トナーが現像ロール２２側に供給されることで掻き取られたり、あるいは、層厚規制部材２４と現像ロール２２との間で掻き取られるようになる。
したがって、このような構成であっても、現像ロール２２上のトナーの掻き取り性能が確保され、ゴースト等の画像欠陥発生が抑えられる。
【実施例】
【０１１４】
本実施例は、現像ロールの周速と低周波電界の周波数との関係を確認するために行ったもので、実験条件は次のようにした。
・現像ロールの外径：φ１８ｍｍ
・供給ロールの外径：φ１８ｍｍ
・現像ロールと供給ロールのニップ域の接触幅：供給ロールの食い込み量を０．５ｍｍに設定することで、４．２５ｍｍ
・シール部材：厚さ７５μｍのＰＥＴの片面を導電処理した後、絶縁層を形成
・現像ロールの周速：３００ｍｍ／秒
・低周波電界（矩形波）のＶｐｐ：１．７ｋＶ
【０１１５】
評価は、シール部材後の現像ロール上の模様を目視確認すると共に、ベタ印刷後に網点３０％の画像形成を行った際のゴーストの発生状況を目視確認により評価した。尚、ゴーストは、次の評価によった。○印：問題なし、△印：ゴーストが若干見受けられるが実用上問題ないレベル、×印：ゴースト有り
【０１１６】
結果は、図２３に示すように、凸部の幅が狭くなれば縞模様がやや不明瞭になるが、ゴーストの発生からは、凸部の幅が０．８〜３ｍｍで問題ない結果であり、縞模様の目視結果からすると、凸部の幅が１．２ｍｍ以下の場合には多少崩れる傾向が確認された。そのため、より好適な周波数としては、凸部の幅が１．５〜３ｍｍの１２５〜５０Ｈｚであることが確認された。更に、本願発明者らは、凸部の幅が４ｍｍとなる周波数３７．５Ｈｚを追加したところ、ゴーストが問題ないことを確認した。
この結果から、縞状に並ぶ凸部の形成が有効に作用していることが確認された。
【符号の説明】
【０１１７】
１…潜像保持体，２…収容容器，３…トナー保持体，４…現像電界形成手段，５…層形成手段，６…トナー供給部材，７…塞ぎ部材，８…電極部材，９…低周波電界形成手段，Ｔ…トナー，ＤＲ…現像領域，Ｓ…凸部，ｗ…接触幅
【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１１】
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