(57)【要約】【課題】望ましいフレア現象を起こさせるための電極を現像ローラの外周面に構成すべく、供給ローラから現像ローラへの必要以上のトナー供給を抑え、未帯電のトナーの規制ブレードすり抜けによるトナー飛散を防止し、規制ブレードの圧力を上げることによるトナー劣化を防止する現像装置を提供する。【解決手段】潜像担持体との対向位置に現像剤を搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体上に現像剤の薄層を形成する規制ブレードと、現像剤を担持した状態で回転することにより該現像剤を現像剤担持体に搬送する供給ローラとを備えた現像装置であって、供給ローラの表面に規則的に配列された凹凸形状を形成する。【選択図】図５
2013167677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体との対向位置に現像剤を搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体上に現像剤の薄層を形成する規制ブレードと、
現像剤を担持した状態で回転することにより該現像剤を前記現像剤担持体に搬送する供給ローラとを備えた現像装置であって、
前記供給ローラの表面に規則的に配列された凹凸形状を形成することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体は、
絶縁体と、
前記絶縁体を介して前記絶縁体の両側に配設される複数の電極とを備え、
前記複数の電極に電位差が時間的に反転する電圧を印加することで現像剤をクラウド化し、前記現像剤担持体の表面が移動することによって前記現像剤を搬送することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤担持体は、
絶縁体と、
前記絶縁体の片側に配設される第１電極と、
前記第１電極とは反対側に前記絶縁体を介して配設される第２電極とを備え、
前記第１電極と前記第２電極との間の電位差が時間的に反転する電圧を印加することで現像剤をクラウド化し、前記現像剤担持体の表面が移動することによって前記現像剤を搬送し、
前記第１電極および前記第２電極のうち前記絶縁体の内側に配設される電極は前記現像剤担持体の基材を兼ねることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像剤担持体は、前記潜像担持体と一定の現像間隙を持って対抗配置され、前記現像間隙に交番電界を印加して画像形成を行なうことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤を一成分現像剤とすることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
潜像担持体と、前記潜像担持体を所定の電位まで帯電する帯電手段と、前記潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置であって、
前記現像手段として請求項１から５の何れか１項に記載の現像装置を採用することを特徴とする
画像形成装置。
【請求項７】
前記潜像担持体と、前記潜像担持体を所定の電位まで帯電する帯電手段と、クリーニング手段と、前記現像手段とを共通の保持体に一体的に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能に構成したプロセスユニットを備えたことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
絶縁体と、
前記絶縁体の片側に配設される第１電極と、
前記第１電極とは反対側に前記絶縁体を介して配設される第２電極とを備えた現像剤担持体であって、
前記第１電極と前記第２電極との間の電位差が時間的に反転する電圧を印加することで現像剤をクラウド化し、現像剤担持体の表面が移動することによって前記現像剤を搬送し、
前記第１電極および前記第２電極のうち内側に配設される電極は現像剤担持体の基材を兼ねることを特徴とする現像剤担持体。
【請求項９】
潜像担持体と、前記潜像担持体を所定の電位まで帯電する帯電手段と、クリーニング手段と、前記潜像担持体上に形成される潜像を現像剤で現像する現像手段とを共通の保持体に一体的に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能に構成したプロセスユニットであって、
前記現像手段として、請求項１から５の何れか１項に記載の現像装置を採用し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、静電潜像を用紙に転写する現像装置、この現像装置を備えた画像形成装置、現像剤担持体及びプロセスユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、互いに異なる電圧が印加される複数の電極を備えた現像剤担持体を有する現像装置が知られている。例えば、現像剤担持体上の現像剤を感光体等の潜像担持体に直接接触させないで、現像剤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。
【０００３】
この現像装置の一例として、現像剤担持体上の一成分現像剤（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現像剤担持体は、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。
【０００４】
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、この電界により現像剤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）させることができる（このようにトナーが飛翔する現象を、以下「フレア」と呼ぶ。）。これにより、現像剤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る。
【０００５】
この方式の現像装置において、トナーが現像剤担持体の外周面に付着することなくフレアを発生させるためには、現像剤担持体の外周面において、互いに近接する複数種類の電極間に形成されるフレア用電界からトナーが受ける力Ｆ１と、トナーと現像剤担持体の外周面との間の付着力Ｆ２との大小関係が重要となってくる。
【０００６】
すなわち、Ｆ１よりＦ２の方が大きいと、トナーは現像剤担持体外周面との付着力から逃れることができず、フレアは発生しない。Ｆ２よりＦ１の方が大きければ、トナーはフレアを発生させることができ、このときのＦ２とＦ１との差が大きいほど、安定したフレアを実現できる。Ｆ１を大きくすればこの差を大きくできるので安定したフレアを実現できるが、Ｆ１を大きくするためには現像剤担持体の外周面上に形成されるフレア用電界を大きくすることが望ましい。
【０００７】
一方、特許文献１には、現像ローラが備える中空体の外周面に形成されたアヤメ状の溝によって生じる縦スジ状の濃度ムラを防止できる現像装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の現像装置のように、現像ローラ（が備える中空体）の外周面にアヤメ状の溝等のような凹凸形状を形成した場合、上記のような望ましいフレア現象を起こさせるための電極を現像ローラの外周面に形成することは困難である。つまり、フレア現象を起こさせるべく現像ローラの外周面に電極を形成するためには、現像ローラの外周面に凹凸形状などを形成しないことが必要である。
【０００９】
上記のように現像ローラの外周面に凹凸形状を形成せず、現像ローラの外周面上に複数種類の電極を備えた構成でフレア用電界や帯電用電界を大きくした場合、未帯電のトナーが、供給ローラから現像ローラへ必要以上に供給されるため規制ブレードで規制しきれず、該トナーが規制ブレードをすり抜けてしまいトナー飛散が発生する。さらに、このトナー飛散を抑えようと、規制ブレードの圧力を上げると、トナー劣化が促進されてしまうという不具合が発生する。
【００１０】
そこで、本発明は、望ましいフレア現象を起こさせるための電極を現像ローラの外周面に構成すべく、供給ローラから現像ローラへの必要以上のトナー供給を抑え、未帯電のトナーの規制ブレードすり抜けによるトナー飛散を防止し、規制ブレードの圧力を上げることによるトナー劣化を防止する現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明の現像装置は、潜像担持体との対向位置に現像剤を搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体上に現像剤の薄層を形成する規制ブレードと、現像剤を担持した状態で回転することにより該現像剤を現像剤担持体に搬送する供給ローラとを備えた現像装置であって、供給ローラの表面に規則的に配列された凹凸形状を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、供給ローラの表面に規則的に配列された凹凸形状を形成することで、現像ローラへトナーを均一に供給することができるので、現像ローラに対して必要以上のトナー供給を抑えることができ、未帯電トナーの規制ブレードすり抜けによるトナー飛散を防止すると共に、規制ブレードの圧力を必要以上に大きくする必要がないため、トナー劣化を防止するという優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の現像装置を備えた画像形成装置を表す概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態の現像装置を表す概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態の現像装置を構成する現像ローラを、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部分断面図である。
【図４】本発明の実施形態の現像装置を構成する現像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表すグラフである。
【図５】本発明の実施形態の現像装置を構成する供給ローラの概略断面図である。
【図６】本発明の実施形態の現像装置を構成する供給ローラを用いた場合のトナー飛散量の実験結果を従来方式と比較して示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態の現像装置１４を備えた電子写真方式の画像形成装置１について図面を用いて以下説明する。図１は本発明の実施形態に係る現像装置１４とプロセスユニット１０を備える画像形成装置１を表す概略断面図である。
【００１５】
各プロセスユニット１０は、感光体ドラム１２（潜像担持体）・帯電部材１３・現像装置１４（現像手段）・クリーニング手段１５を一体に結合した構成となっている。なお、各プロセスユニット１０は、各プロセスユニット１０それぞれに設けたストッパを解除することにより交換することができる。
【００１６】
感光体ドラム１２は、矢印方向Ａに回転する。帯電部材１３は、感光体ドラム１２の表面に圧接されており、感光体ドラム１２の回転により従動回転する。帯電部材１３には図示しない高圧電源により所定のバイアス電圧が印加され、感光体ドラム１２の表面が帯電される。本実施形態においては、帯電部材１３にローラ状の部材を用いているが、コロナ帯電などの非接触帯電方式を用いても良い。
【００１７】
露光手段１６は感光体ドラム１２に対して画像情報に基づいて露光し、感光体ドラム１２の表面に静電潜像を形成する。本実施形態においては露光手段１６としてレーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式を用いているがＬＥＤアレイなどを用いる方式でも良い。クリーニング手段１５は、感光体ドラム１２表面に残留した現像剤（トナー）のクリーニングを行なう。
【００１８】
イエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの各色ごとのプロセスユニット１０が中間転写ベルト１７の矢印方向Ｂと平行して並列に４ユニット配設され、中間転写ベルト１７上に可視像を順に形成する。
一次転写ローラ１８と感光体ドラム１２の間では図示しない高圧電源により一次転写バイアス電圧が印加され、感光体ドラム１２表面のトナー画像を該中間転写ベルト１７の表面に転写する。中間転写ベルト１７は図示しない駆動モータにより矢印方向Ｂに回転駆動され、各色の可視像が中間転写ベルト１７の表面に順次重ねて転写されることでフルカラー画像が形成される。
【００１９】
中間転写ベルト１７上に形成されたフルカラー画像は、二次転写ローラ１９と中間転写ベルト１７との間に図示しない高圧電源により所定の電圧が印加されることにより転写材である用紙Ｐに転写され、定着装置２０にて用紙Ｐの上に転写されたトナー画像が熱と圧力により定着され出力される。二次転写ローラ１９により用紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト１７上に残留したトナーは転写ベルトクリーニング手段１１に回収される。
【００２０】
本発明の実施形態に係る現像装置１４とプロセスユニット１０について図２を用いて以下説明する。現像装置１４には、トナーを収容する現像剤収容室１０１、現像剤担持体１０３（現像ローラ）、現像剤担持体１０３に当接して設けられた層規制部材１０４（規制ブレード）および供給ローラ１０５が設けられる。現像剤担持体１０３は感光体ドラム１２に非接触で配置され、図示しない高圧電源から所定のバイアス電圧が印加される。なお、現像剤収容室１０１内には現像剤搬送部材１０６が設けられる。
【００２１】
なお、トナーは重合法で作成し、平均粒径が６．５μｍ、円形度が０．９８、安息角が３３°のものを使用する。また、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する。
【００２２】
現像剤搬送部材１０６は、パドル構成で、回転動作によりトナーをほぐす機能を持つ。層規制部材１０４には、ＳＵＳ３０４ＣＳＰやＳＵＳ３０１ＣＳＰまたはリン青銅等の金属製の板バネ材料を用いる。層規制部材１０４の自由端側を現像剤担持体１０３表面に１０〜１００Ｎ／ｍの押圧力で当接させ、その押圧力下を通過したトナーを薄層化すると共に摩擦帯電によってトナーに電荷を付与する。さらに層規制部材１０４には、トナーへの摩擦帯電を補助するためバイアス電圧が印加される。
【００２３】
感光体ドラム１２は現像剤担持体１０３と非接触で時計回りの矢印方向Ａに回転し、現像剤担持体１０３が矢印方向Ｃに回転することにより、現像剤担持体１０３の表面は感光体ドラム１２との対向位置において感光体ドラム１２の表面と同方向（矢印方向Ｄ）に移動することになる。
【００２４】
現像剤担持体１０３上に薄層化されたトナーは、現像剤担持体１０３の回転によって感光体ドラム１２との対向位置へ搬送され、現像剤担持体１０３に印加されたバイアス電圧と感光体ドラム１２上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体ドラム１２の表面に移動し現像される。
【００２５】
感光体ドラム１２上に現像されずに現像担持体１０３上に残されたトナーが再び現像剤収容室１０１内へと戻る部分には、除電シール１０９が現像担持体１０３に当接して設けられ、トナーが現像装置１４外部に漏れ出ないように封止される。除電シール１０９には、除電能力を補助するためバイアス電圧が印加される。
【００２６】
次に、本実施形態の現像担持体１０３上のトナーを感光体１２に現像する方法について詳しく説明する。現像剤担持体１０３の表面上に供給されたトナーは、後述する理由により、現像剤担持体１０３の表面上でホッピングしながら、現像剤担持体１０３の回転に伴って、現像剤供給位置から現像位置に向けて搬送される。
【００２７】
現像位置まで搬送されたトナーは、現像剤担持体１０３と感光体ドラム１２上の静電潜像との間の現像電界によって、感光体１２表面上の静電潜像部分に付着し、これにより現像が行われる。現像に寄与しなかったトナーは、ホッピングしながら現像剤担持体１０３の回転によってさらに搬送され、繰り返し利用される。
【００２８】
次に、本実施形態の現像剤担持体１０３の具体的構成について図３を用いて以下説明する。図３は、本実施形態の現像剤担持体１０３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。
【００２９】
従来、現像剤担持体の外周面に沿って所定のピッチで配置された複数の電極に異なる電圧を印加することで、電極間にフレア電界を形成してトナーを飛翔（ホッピング）させることにより後述するフレア現像を実現させていた。ここで、現像剤担持体の外周面に電極を配置する場合、これにより現像される画像に影響が出ないように電極間（ピッチ）を例えば４０μｍ程度に（幅を狭く）保持する必要がある。
【００３０】
一方、望ましいフレア現像を実現するため、それぞれの電極により大きな電圧を印加した場合、上記の電極ピッチのままでは電極間にリークが発生する可能性が高い。さりとて、上記のように画像への影響をも考慮した場合、上記の電極間をそれ（例えば、４０μｍ程度）以上広くすることは困難である。そのため、本発明の実施形態の現像剤担持体１０３を以下のように形成する。
【００３１】
本実施形態の現像剤担持体１０３は、中空状のローラ部材で構成され、その最内周に位置する最内周電極部材又は内周側電極部材としての内側電極３０１と、最外周側に位置する最外周電極部材としての櫛歯状の外側電極３０２とを備える。外側電極３０２には、内側電極３０１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。
【００３２】
内側電極３０１と外側電極３０２との間にはこれらの間を絶縁するための絶縁層３０３が設けられる。また、外側電極３０２の外周面側を覆う保護層として表層３０４が設けられる。すなわち、本実施形態の現像剤担持体１０３は、内周側から順に、内側電極３０１、絶縁層３０３、外側電極３０２、表層３０４の４層構造となる。
【００３３】
内側電極３０１は、現像剤担持体１０３の基体としても機能する、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３０１の構成として、ポリアセタールやポリカーボネート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、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ある。
【００３４】
内側電極３０１の外周面側は絶縁層３０３に覆われる。本実施形態において、この絶縁層３０３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る。また、本実施形態において、絶縁層３０３の厚みを３μｍ以上５０μｍ以下の範囲内とすることが望ましい。絶縁層３０３の厚みを３μｍよりも小さくすると、内側電極３０１と外側電極３０２との間の絶縁性が十分に保てず、内側電極３０１と外側電極３０２との間でリークが発生する可能性が高い。
【００３５】
一方、絶縁層３０３の厚みを５０μｍよりも大きくすると、内側電極３０１と外側電極３０２との間で作られる電界が表層３０４よりも外側に形成されにくくなり、表層３０４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。本実施形態では、メラミン樹脂からなる絶縁層３０３の厚みを２０μｍとする。絶縁層３０３は、スプレー法やディップ法等によって内側電極３０１上に均一な膜厚で形成される。
【００３６】
絶縁層３０３の上には外側電極３０２が形成される。本実施形態において、この外側電極３０２は、アルミニウム・銅・銀などの金属で形成される。櫛歯状の外側電極３０２の形成方法として種々の方法がある。例えば、絶縁層３０３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３０３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ある。
【００３７】
外側電極３０２及び絶縁層３０３の外周面側は、表層３０４により覆われる。トナーは、表層３０４上でホッピングを繰り返す際、この表層３０４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３０４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を使用する。
【００３８】
本実施形態では、表層３０４の材料としてポリカーボネートを採用する。また、表層３０４には、外側電極３０２を保護する機能を持たせるため、表層３０４の膜厚を３μｍ以上４０μｍ以下の範囲内で構成することが望ましい。表層３０４の膜厚が３μｍよりも小さいと、経時使用による膜削れ等で外側電極３０２が露出してしまう。
【００３９】
一方、４０μｍよりも大きいと、内側電極３０１と外側電極３０２との間で作られる電界が表層３０４よりも外側に形成されにくくなり、表層３０４の外側に強いフレア用電界を形成することが困難となる。本実施形態では表層３０４の膜厚を２０μｍとする。表層３０４は、絶縁層３０３と同様にスプレー法やディッピング法等によって形成される。
【００４０】
本実施形態では、内側電極３０１と外側電極３０２との間で作られる電界、より詳しくは、内側電極３０１の外側電極３０２とは対向していない部分（外側電極３０２の櫛歯間に位置する内側電極３０１の部分）と外側電極３０２の櫛歯部分との間で作られる電界が、表層３０４の外側に形成されることで、現像剤担持体１０３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。
【００４１】
このとき、現像剤担持体１０３上のトナーは、内側電極３０１に絶縁層３０３を介して対向した表層３０４の部分と、これに隣接する外側電極３０２に対向した表層３０４の部分との間を、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。本実施形態によれば、内側電極３０１と外側電極３０２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現像剤担持体１０３に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。
【００４２】
また、本実施形態において、外側電極３０２の電極幅（各櫛歯部分の幅）は、１０μｍ以上１２０μｍ以下とすることが望ましい。外側電極３０２の電極幅が１０μｍ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、外側電極３０２の電極幅が１２０μｍより大きいと、外側電極３０２の現像剤担持体端部に位置する被給電部（不図示）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。
【００４３】
また、本実施形態では、外側電極３０２の電極ピッチ（櫛歯部分間の距離）は、電極幅と同じか広い幅とすることが望ましい。外側電極３０２の電極ピッチが電極幅よりも小さいと、内側電極３０１からの電気力線の多くが表層３０４の外側に出る前に外側電極３０２へ収束してしまい、表層３０４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。
【００４４】
一方、外側電極３０２の電極ピッチが電極幅よりも大きいと、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、電極ピッチは、電極幅以上であって電極幅の５倍以下の範囲内とすることが望ましい。本実施形態では、電極幅及び電極ピッチをいずれも８０μｍに設定する。
【００４５】
また、本実施形態では、外側電極３０２の電極ピッチを、現像剤担持体１０３の周方向にわたって一定となるように設定する。電極ピッチを一定とすることで、内側電極３０１と外側電極３０２との間で作られるフレア用電界が現像剤担持体１０３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。
【００４６】
次に、内側電極３０１及び外側電極３０２に印加する電圧について説明する。現像剤担持体１０３上の内側電極３０１及び外側電極３０２には、それぞれ不図示のパルス電源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。
【００４７】
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３０１及び外側電極３０２の２相構成であり、各電極には互いに位相差πをもった電圧がそれぞれ印加される。図４は、内側電極３０１及び外側電極３０２にそれぞれ印加する内側電圧４０１と外側電圧４０２の一例を示すグラフである。
【００４８】
本実施形態において、各電圧は矩形波であり、内側電極３０1と外側電極３０２にそれぞれ印加される内側電圧４０１と外側電圧４０２は、互いに位相がπだけずれた同じ大きさ（ピークトゥピーク電圧Ｖｐｐ）の電圧である。よって、内側電極３０１と外側電極３０２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３０４の外側に形成されるフレア用電界によって表層３０４上をトナーがホッピングする。本実施形態では、Ｖｐｐを１００Ｖ以上２０００Ｖ以下の範囲内とすることが望ましい。
【００４９】
また、本実施形態において、内側電圧４０１と外側電圧４０２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。本実施形態において、内側電圧４０１と外側電圧４０２の周波数ｆを、０．１ｋＨｚ以上１０ｋＨｚ以下とすることが望ましい。
【００５０】
０．１ｋＨｚ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、１０ｋＨｚ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５００Ｈｚに設定する。
【００５１】
次に、本実施形態の現像装置１４を構成する供給ローラ１０５の具体的構成について図５を用いて以下説明する。供給ローラ１０５の表面は、ウレタンゴムが金属のスリーブにコートされたゴムスリーブで構成される。本実施形態では、供給ローラ１０５表面の材料としてウレタンゴムを採用するが、これに限定されるものではない。
【００５２】
供給ローラ１０５の外周面には、複数の凸部５１０と複数の凸部５１０の間に介在する溝５００（凹部）とからなる網の目状の凹凸パターンが形成されており、この例の供給ローラ１０５では凹凸パターンとして、その外周面の軸方向所定位置に溝５００（凹部）が全周にわたって形成され、それによって凸部５１０が顕出する。
【００５３】
溝５００は、軸方向に対して所定角（図示例では４５°であるが、これに限定されない）で傾斜した螺旋状に連続して形成され規則性を有する所定数の第１傾斜溝５０１と、これらの第１傾斜溝５０１と傾斜が逆方向に傾斜した螺旋状に連続して形成され規則性を有する所定数の第２傾斜溝５０２とからなる（Ｅ部分の拡大図参照）。
【００５４】
第１傾斜溝５０１および第２傾斜溝５０２は、いずれもそれらの傾斜方向に所定の周期幅Ｗに周期的に形成される。なお、第１傾斜溝５０１および第２傾斜溝５０２の各傾斜角および周期幅Ｗは、いずれも互いに異ならせることもできる。また、本実施形態では、周期幅Ｗ＝２００μｍ溝を形成した供給ローラを用いたが、この周期幅に限定されるものでは無い。
【００５５】
図６に、供給ローラ１０５を用いた場合と従来構成の供給ローラを用いた場合の、面積率５％の画像チャートを５０００枚連続プリントした際のトナー飛散量をカウントしたグラフを示した。図中の実線６０１は本実施形態の供給ローラ１０５を使用した場合のトナー飛散量のカウント推移を示し、破線６０２は従来方式の供給ローラを使用した場合のトナー飛散量カウント推移を示している。
【００５６】
図６に示すように、本実施形態においては、従来方式に比べて耐久枚数に応じたトナー飛散量が低減していることがわかる。すなわち、本実施形態のように供給ローラ１０５の表面に凹凸パターンを形成することにより、従来方式のように供給ローラの表面に凹凸パターン等を施さない場合に比べて著しく飛散の少ない現像装置を提供することが可能となる。
【００５７】
また、上記から供給ローラの表面に凹凸パターンを形成することにより、現像担持体の表面に凹凸パターンを形成する必要がないため、上述した電極を現像担持体の表面等に形成することが可能となる。
【００５８】
本発明は、現像剤担持体が、絶縁体と、絶縁体を介して絶縁体の両側に配設される複数の電極とを備え、複数の電極に電位差が時間的に反転する電圧を印加することでトナーをクラウド化し、現像剤担持体の表面が移動することによってトナーを搬送することを特徴とする。これにより、複数の電極間に時間的に変化した電界が形成され、この電界により現像剤担持体上のトナーを複数の電極間で飛翔させることができるため、望ましいフレア現像を実現することができる。また、複数の電極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現像剤担持体に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。
【００５９】
本発明は、現像剤担持体が、絶縁体と、絶縁体の片側に配設される第１電極と、第１電極とは反対側に絶縁体を介して配設される第２電極とを備え、第１電極と前記第２電極との間の電位差が時間的に反転する電圧を印加することでトナーをクラウド化し、現像剤担持体の表面が移動することによってトナーを搬送し、第１電極および第２電極のうち絶縁体の内側に配設される電極は現像剤担持体の基材を兼ねることを特徴とする。
【００６０】
上記構成により、複数の電極間に時間的に変化した電界が形成され、この電界により現像剤担持体上のトナーを複数の電極間で飛翔させることができるため、望ましいフレア現像を実現することができる。また、複数の電極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現像剤担持体に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。
【００６１】
本発明は、現像剤担持体が、潜像担持体と一定の現像間隙を持って対抗配置され、現像間隙に交番電界を印加して画像形成を行うことを特徴とする。これにより、潜像担持体上で複数回の色重ねを行うことができ、色ずれのない高画質なカラー画像を得ることができ、潜像担持体の劣化が少なく、高耐久化が可能となる。
【００６２】
本発明は、トナーを一成分現像剤とすることを特徴とする。これにより、二成分現像剤とした場合のキャリアが不要となるので、現像装置等の小型化が図られ、保守が容易となる。
【００６３】
本発明は、潜像担持体と、潜像担持体を所定の電位まで帯電する帯電手段と、潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置であって、現像手段として上述の現像装置を採用することを特徴とする。これにより、上述のような望ましいフレア現像を実現する画像形成装置を提供することができる。
【００６４】
本発明は、潜像担持体と、潜像担持体を所定の電位まで帯電する帯電手段と、クリーニング手段と、現像手段とを共通の保持体に一体的に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能に構成したプロセスユニットを備えたことを特徴とする。これにより、上記のような望ましいフレア現像を実現するプロセスユニットを提供でき、画像形成装置の保守が容易となる。
【００６５】
本発明は、絶縁体と、絶縁体の片側に配設される第１電極と、第１電極とは反対側に絶縁体を介して配設される第２電極とを備えた現像剤担持体であって、第１電極と第２電極との間の電位差が時間的に反転する電圧を印加することでトナーをクラウド化し、現像剤担持体の表面が移動することによってトナーを搬送し、第１電極および第２電極のうち内側に配設される電極は現像剤担持体の基材を兼ねることを特徴とする。
【００６６】
上記構成の現像剤担持体を用いることにより、複数の電極間に時間的に変化した電界が形成され、この電界により現像剤担持体上のトナーを複数の電極間で飛翔させることができるため、望ましいフレア現像を実現することができる。また、複数の電極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現像剤担持体に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。
【００６７】
本発明は、潜像担持体と、潜像担持体を所定の電位まで帯電する帯電手段と、クリーニング手段と、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手段とを共通の保持体に一体的に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能に構成したプロセスユニットであって、現像手段として、上述の現像装置を採用したことを特徴とする。本発明のプロセスユニットを用いることにより、上記のような望ましいフレア現像を実現することができる。
【００６８】
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１    画像形成装置
１２    感光体ドラム
１３    帯電部材
１４    現像装置
１５    クリーニング手段
１６    露光手段
１７    中間転写ベルト
１０１    現像剤収容室
１０３    現像剤担持体
１０４    層規制部材
１０５    供給ローラ
１０６    現像剤搬送部材
３０１    内側電極
３０２    外側電極
３０３    絶縁層
３０４    表層
５００    溝
５０１    第1傾斜溝
５０２    第２傾斜溝
５１０    凸部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７０】
【特許文献１】特開２０１０−１５２０７０号公報
【図１】
2013167677.tif 000003
【図２】
2013167677.tif 000004
【図３】
2013167677.tif 000005
【図４】
2013167677.tif 000006
【図５】
2013167677.tif 000007
【図６】
2013167677.tif 000008