(57)【要約】【課題】トナーを電極間の電界によりトナー担持体表面から引き離しクラウドを形成させながら現像用トナー担持体にトナーを供給する構成の現像装置を提供する。【解決手段】本発明の現像装置１３では、内部に複数の電極を有し該複数の電極間の電界が時間的に変化するように該電極に電圧を供給する電圧供給手段を備えてトナーを電極間の電界により表面から引き離しクラウドを形成させる電界発生部材を有する第１のトナー担持体１３Ａと、第１のトナー担持体１３Ａの電界発生部材面へトナーを供給するためのトナー供給手段１３ｈと、第１のトナー担持体１３Ａの電界発生部材面のトナー層を規制するトナー規制部材１３ｃと、トナーを格納するためのトナー格納部１３ｇと、トナー格納部１３ｇのトナーを攪拌するトナー攪拌部材１３ｄとを備え、第１のトナー担持体１３Ａに近接して、像担持体１１の静電潜像を現像する第２のトナー担持体１３Ｂを設けた。【選択図】図３
2009069670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上の静電潜像をトナーで現像して可視像化する現像装置において、
内部に複数の電極を備えたトナー担持体であって前記複数の電極間の電界が時間的に変化するように該電極に電圧を供給する電圧供給手段を備えて前記トナーを前記電極間の電界により前記トナー担持体表面から引き離しクラウドを形成させる電界発生部材を有する第１のトナー担持体と、
前記第１のトナー担持体の前記電界発生部材面へトナーを供給するためのトナー供給手段と、
前記第１のトナー担持体の前記電界発生部材面のトナー層を規制するトナー規制部材と、
現像に使用するためのトナーを格納するためのトナー格納部と、
前記トナー格納部のトナーを攪拌するトナー攪拌部材とを備え、
前記第１のトナー担持体に近接して、前記像担持体の静電潜像を現像する現像部に第２のトナー担持体を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記第１のトナー担持体と前記第２のトナー担持体とは非接触であ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に記載の現像装置において、
前記第１のトナー担持体の電極に電圧を供給する電圧供給手段と、前記第２のトナー担持体に電圧を供給する電圧供給手段は共通であることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記複数の電極を有する第１のトナー担持体は、現像装置筐体内部に格納されていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記第２のトナー担持体と前記像担持体とは非接触であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
像担持体上の静電潜像をトナーで現像して可視像化した後、前記像担持体上の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、
前記像担持体上の静電潜像を現像する手段として、請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記現像装置を複数備え、前記像担持体上で複数のトナー像を互いに重ね合わせて得られる画像を前記記録材に転移させて多色またはフルカラー画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
電子写真プロセスにより画像形成を行う画像形成装置に装備されるプロセスカートリッジであって、
少なくとも請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置を備え、前記画像形成装置に対して着脱可能に設けられたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
電子写真プロセスにより画像形成を行う画像形成装置であって、
請求項８に記載のプロセスカートリッジを単数または複数備え、単色、多色またはフルカラー画像を形成す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、現像装置と、その現像装置を備えたプロセスカートリッジ、及び前記現像装置またはプロセスカートリッジを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機，プリンタ，ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる現像装置には、２成分現像方式や１成分現像方式などがある。
このうち２成分現像方式は、高速現像に非常に適しており、現在の中速や高速の画像形成装置の主流方式である。
【０００３】
１成分現像方式は、機構が小型軽量になることから、現在、低速の画像形成装置の主流方式である。この１成分現像方式では、現像ローラ上にトナー薄層を形成するために、ブレードやローラなどのトナー規制部材を現像ローラ上のトナーに当接させ、そのときに現像ローラやトナー規制部材とトナーとの摩擦によってトナーは帯電される。現像ローラ上に薄層に形成された帯電トナー層は、感光体等の像担持体と対向する現像部に運ばれて像担持体上の静電潜像を現像する。
【０００４】
また、現像方式には大きく分けて接触型と非接触型があり、前者は現像ローラと像担持体とが接触するもの
であり、後者は現像ローラと像担持体とが非接触であるものである。
【０００５】
ところで、像担持体に第一のトナー像が形成され、その上に順次に第二のトナー像、第三のトナー像を形成していくようなイメージ・オン・イメージ作像プロセスにおいては、先に像担持体上に形成されているトナー像を乱さないような非接触型の現像方式でなくてはならない。
【０００６】
上記の２成分現像方式では現像部に磁気穂を形成しているため、現像ローラと像担持体との安定したギャップが取りにくい。また、１成分現像装置に比して現像剤層が厚く、いわゆるエッジ効果と呼ばれる現象が起こり易く非接触型には向かない。一方、１成分現像方式では、現像ローラ上のトナー層は薄層化されているため交番電場を形成することで非接触に現像することができる。しかし、トナー層を薄層化するためにトナーにストレスを与えるため高耐久化が困難である。
【０００７】
上記の２成分現像方式と１成分現像方式との欠点を補い合うべく、特許文献１（特開平３−１００５７５号公報）や特許文献２（特開２００２−１８２４６７号公報）に記載の従来技術のように、現像ローラ上で接触部材による摩擦帯電を用いないで所定極性に帯電したトナーをトナー担持体上に供給して担持させることができる現像装置として、二成分現像剤からなる磁気ブラシを表面に形成したトナー供給部材を用い、トナー供給部材上の磁気ブラシよりトナーのみがトナー担持体に供給される２成分現像方式と１成分現像方式とをハイブリッド化したハイブリッド化方式の現像装置が提案されている。これらの現像装置では、トナー供給部材（磁気ローラ、磁気ブラシ形成体）上に二成分現像剤を担持して磁気ブラシを形成する。この磁気ブラシ中のトナーは磁性粒子との摩擦により所定極性に帯電される。そして、このトナー供給部材上の磁気ブラシから所定極性に帯電されたトナーのみが、トナー担持体（現像ローラ、トナー層保持体）上に移動して担持される。
【０００８】
また、非接触型の現像方式としては、例えば特許文献３（特開平３−１１３４７４号公報）に記載の従来技術のような方式がある。この方式は、上記ハイブリッド化方式に対して、現像部に高周波バイアスを印加したワイヤを設置することにより、現像部でのトナークラウド化を行い、高解像度のドット現像性を実現するものである。
【０００９】
【特許文献１】特開平３−１００５７５号公報
【特許文献２】特開２００２−１８２４６７号公報
【特許文献３】特開平３−１１３４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
２成分現像方式では、高画質化に対する要求が益々高まっており、必要とされる画素のドットサイズ自身が現状のキャリア粒子径と同等もしくはそれよりも小さい必要であるために、孤立ドットの再現性という意味では更にキャリア粒子を小さくする必要がある。しかし、キャリア径を小さくしていくと、キャリア粒子の透磁率が低下するために、現像ローラからのキャリア離脱が生じやすくなり、離脱したキャリア粒子が像担持体に付着した場合には、キャリア付着そのものによる画像欠陥が生じるだけでなく、それを起点として像担持体に傷をつけてしまうなど、いろいろな副作用が生じる。
【００１１】
このキャリア離脱を防止するために、材料面からキャリア粒子の透磁率を上げる試みや、現像ローラに内包されるマグネットの磁力を強くする試みが進められているが、低コスト化及び高画質化との兼ね合いの中で開発は困難を極めている。また、小型化の煽りを受けて、現像ローラは益々小径化の一途をたどっていることからも、キャリア離脱を完全に抑止できるような強力な磁場構成を有した現像ローラ設計が困難となっている。
【００１２】
そもそも２成分現像方式は、磁気ブラシと呼ばれる２成分現像剤の穂を静電潜像に対して擦り付けるようにしてトナー像を形成するプロセスであるために、どうしても穂の不均一性によって、孤立ドットの現像性にムラが生じやすい。現像ローラと潜像担持体との間に交番電界を形成することで画質の向上は可能であるが、現像剤の穂のムラといった根本的な画像ムラを完全に消滅させることは困難である。
【００１３】
また、像担持体上の現像されたトナー像を転写する工程や、転写後に像担持体上に残存するトナーをクリーニングする工程において、転写効率やクリーニング効率を向上させるためには、像担持体とトナーとの非静電的付着力を極力下げる必要がある。像担持体とトナーとの非静電的付着力を下げる方法としては、像担持体表面の摩擦係数を下げることが効果的であることが知られているが、この場合、２成分現像剤の穂が滑らかに現像部をすり抜けてしまうために現像効率やドット再現性が非常に悪くなってしまう。
【００１４】
１成分現像方式は、磁性粒子を用いないため、２成分現像剤の磁気ブラシが像担持体へ当たる状態の影響で、静電潜像に忠実でなく多少現像ムラが発生してしまう現象、いわゆる磁気ブラシマークが発生しない。更に、２成分現像装置に比して現像剤層が薄く、いわゆるエッジ効果と呼ばれる現象も少ない。このため、１成分現像装置は、高精細な画像の再現性に優れている。なかでも、非磁性１成分現像剤を用いるものは、カラー化への対応が優れており、高繊細なカラー画像を得る現像装置として適している。
しかし、この１成分現像方式は、現像ローラへのトナー薄層形成時にトナーに対して非常に大きなストレスをかけてしまうため、現像装置内を循環するトナーの劣化が非常に早い。そして、トナーの劣化に連れて、現像ローラへのトナー薄層形成の工程でもムラなどが生じやすくなり、１成分現像方式は一般には高速や高耐久の画像形成装置としては向かない。
【００１５】
前述の２成分現像方式と１成分現像方式のハイブリッド化方式では、幾つかの課題は克服される。しかしながら、２成分現像剤を使用するためトナーとキャリアとの撹拌によってキャリアが劣化して帯電性能が低下していくため、キャリアを定期的に交換する必要がある。
また、特許文献２に記載の方式は、高安定且つ高画質な現像が実現できるものと考えられるが、現像装置の構成が複雑になる。
【００１６】
以上のような従来技術の問題点に対し、後述の本発明に係る「トナーを電極間の電界によりトナー担持体表面から引き離しクラウドを形成させる」タイプのトナー供給方法では、トナー粒子は静電搬送部材の表面を跳びはねるように振動しながら帯電するため、２成分現像方式のように帯電のためのキャリアを必要としない。また、大部分の時間はトナー粒子とトナー担持体表面とは非接触である。したがって、トナー粒子とトナー担持体表面とが静電的に付着する力は弱い。よって、従来の１成分現像方式に比べ、トナーに対してのストレスが少ないため高耐久化が可能である。
【００１７】
さらに、通常の１成分現像方式では、トナー規制部材により薄層化された現像ローラ上のトナー層は、現像ローラ上に十分に圧接されてしまっているために、現像部での電場に対するトナー応答性が非常に悪い。よって、通常は高画質を得るために、現像ローラと像担持体との間に強力な交番電場を形成するのが主流であるが、この交番電場の形成をもってしても静電潜像に対して一定量のトナーを安定して現像することは困難であり、高解像度の微小ドットを均一に現像することは難しい。しかし、本発明に係る「トナーを電極間の電界によりトナー担持体表面から引き離しクラウドを形成させる」タイプのトナー供給方法では、トナー粒子は静電搬送部材の表面を跳びはねるように振動しながら現像ローラにトナーを供給するため、現像ローラ上に圧接されないで薄層化ができるのでトナー応答性が速くなり高画質化ができる。
【００１８】
本発明は以上の点を鑑みてなされたものであり、トナーを電極間の電界によりトナー担持体表面から引き離しクラウドを形成させながら現像用トナー担持体にトナーを供給する新規な構成の現像装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、その新規な構成の現像装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成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】
【００１９】
上記の目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第１の手段は、像担持体上の静電潜像をトナーで現像して可視像化する現像装置において、内部に複数の電極を備えたトナー担持体であって前記複数の電極間の電界が時間的に変化するように該電極に電圧を供給する電圧供給手段を備えて前記トナーを前記電極間の電界により前記トナー担持体表面から引き離しクラウドを形成させる電界発生部材を有する第１のトナー担持体と、前記第１のトナー担持体の前記電界発生部材面へトナーを供給するためのトナー供給手段と、前記第１のトナー担持体の前記電界発生部材面のトナー層を規制するトナー規制部材と、現像に使用するためのトナーを格納するためのトナー格納部と、前記トナー格納部のトナーを攪拌するトナー攪拌部材とを備え、前記第１のトナー担持体に近接して、前記像担持体の静電潜像を現像する現像部に第２のトナー担持体を設けたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の第２の手段は、第１の手段の現像装置において、前記第１のトナー担持体と前記第２のトナー担持体とは非接触であることを特徴とする。
また、本発明の第３の手段は、第１または第２の手段の現像装置において、前記第１のトナー担持体の電極に電圧を供給する電圧供給手段と、前記第２のトナー担持体に電圧を供給する電圧供給手段は共通であることを特徴とする。
【００２１】
本発明の第４の手段は、第１〜第３のいずれか１つの手段の現像装置において、前記複数の電極を有する第１のトナー担持体は、現像装置筐体内部に格納されていることを特徴とする。
また、本発明の第５の手段は、第１〜第４のいずれか１つの手段の現像装置において、前記第２のトナー担持体と前記像担持体とは非接触であることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第６の手段は、像担持体上の静電潜像をトナーで現像して可視像化した後、前記像担持体上の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、前記像担持体上の静電潜像を現像する手段として、第１〜第５のいずれか１つの手段の現像装置を備えたことを特徴とする。
また、本発明の第７の手段は、第６の手段の画像形成装置において、前記現像装置を複数備え、前記像担持体上で複数のトナー像を互いに重ね合わせて得られる画像を前記記録材に転移させて多色またはフルカラー画像を形成することを特徴とする。
【００２３】
本発明の第８の手段は、電子写真プロセスにより画像形成を行う画像形成装置に装備されるプロセスカートリッジであって、少なくとも第１〜第５のいずれか１つの手段の現像装置を備え、前記画像形成装置に対して着脱可能に設けられたことを特徴とする。
また、本発明の第９の手段は、電子写真プロセスにより画像形成を行う画像形成装置であって、第８の手段のプロセスカートリッジを単数または複数備え、単色、多色またはフルカラー画像を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
第１の手段の現像装置では、クラウドを形成させる電界発生部材を有した第１のトナー担持体によりトナーを振動させて帯電させるため、第２のトナー担持体上のトナーを摩擦帯電するための接触部材を設ける必要がないので、第２のトナー担持体上のトナーフィルミングや、トナー担持体及び接触部材の摩耗による現像特性の経時的な変化などの問題がない。また、２成分現像剤を使用しないので劣化したキャリアを定期的に交換する必要がない。
【００２５】
第２の手段の現像装置では、第１のトナー担持体と第２のトナー担持体とは非接触にすることで線速比を２．５倍以上に設定することができるので、第１のトナー担持体と第２のトナー担持体のトナーとの接触確率を増加させることができる。これにより、トナー供給能力が高まり、ベタ画像の現像でトナー担持体上のトナーが多量に消費されても、該トナー担持体上のトナー担持量を速やかに回復することができる。
【００２６】
第３の手段の現像装置では、第１のトナー担持体のａ相またはｂ相の電極に電圧を供給する電圧供給手段と，第２のトナー担持体の電極に電圧を供給する電圧供給手段を共通にすることで、第１のトナー担持体から第２のトナー担持体へのトナー供給を効率よく行うことが出来る。また、電圧供給手段を共通化出来るので、小型化が達成できる。
【００２７】
第４の手段の現像装置では、トナーを電界によりクラウド化させる複数の電極を有する第１のトナー担持体を現像装置筐体内部に格納し密閉することで、クラウドによる装置外部へのトナー飛散を防止できる。また、外気より第１のトナー担持体を遮断することができるので、外気の温度、湿度の影響を受けにくいため、安定したクラウド状態を維持することができる。
【００２８】
第５の手段の現像装置では、第２のトナー担持体にクラウドによりトナーを供給することにより、トナーを圧接しないでトナー層が薄層化できるので、第２のトナー担持体と像担持体とを非接触にして交番電場を形成することで、トナー応答性が良好で一定量のトナーを安定して現像できるので高画質にすることができる。
【００２９】
第６の手段の画像形成装置では、像担持体上の潜像を現像する手段として、第１〜第５のいずれか１つの手段の現像装置を備えたことにより、第１〜第５のいずれか１つの手段の効果が得られ、安定して良好な画像形成を行うことができる。
また、第７の手段の画像形成装置では、第６の手段の効果に加え、前記像担持体上にトナー像を複数互いに重ね合わせて得られる画像を記録材に形成することにより、安定して良好な多色またはフルカラー画像を形成することができる。
【００３０】
第８の手段のプロセスカートリッジでは、少なくとも第１〜第５のいずれか１つの手段の現像装置を備えたことにより、安定して良好な画像形成を行うことができるプロセスカートリッジを提供することができる。また、このプロセスカートリッジは、画像形成装置に対して着脱可能に設けられているので、容易に交換やリサイクルが可能になり、画像形成装置のメンテンナンス性の向上や、省資源化に寄与することができる。
【００３１】
第９の手段の画像形成装置では、第８の手段のプロセスカートリッジを単数または複数備え、単色、多色またはフルカラー画像を形成することにより、安定して良好な単色、多色またはフルカラー画像を形成することができる。また、プロセスカートリッジは、画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられているので、容易に交換やリサイクルが可能になり、画像形成装置のメンテンナンス性の向上や、省資源化に寄与することができる。また、画像形成装置の保守や管理も容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の一実施形態を図面に従って説明する。各図において、同一の部分は同一の記号で表されている。
図１は本発明を適用可能な画像形成装置の一構成例を示す概略構成図である。図１の画像形成装置１０において、符号１１は負帯電の有機感光体（ＯＰＣ）をベルト形状に構成した像担持体であり、この像担持体１１は駆動ローラと従動ローラからなる複数のローラ１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに掛け渡されて、図示を省略した回転駆動機構によって図中の矢印方向に回転されるようにして備えられている。また、この像担持体１１には、現像に用いるトナーの色（例えばブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ））が異なる複数の現像カートリッジ１３Ｋ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ、および後述する帯電装置１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ、書込装置１４Ｋ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｙが各色ごとに対向して配置されており、像担持体１１の移動にしたがって、帯電、露光（光書込）、現像の電子写真プロセスを行い、順次各色のトナー像を像担持体１１上に重ねていくように構成されている（これを「１パスカラー」と言う）。
【００３３】
なお、現像カートリッジ１３Ｋ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ、帯電装置１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ、書込装置１４Ｋ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｙからなる各色ごとの作像ユニットは、図示しない制御部の制御によって選択的に駆動できるようになっており、図示しない操作部で選択された情報（例えば白黒、多色、フルカラー等）に応じて、１色の作像ユニット（例えばブラック用の現像カートリッジ１３Ｋ、帯電装置１２Ｋ、書込装置１４Ｋ）のみを駆動すれば像担持体上に単色画像（白黒画像）が形成され、２色または３色の複数の作像ユニットを駆動すれば像担持体上に多色画像が形成され、全ての作像ユニットを駆動すれば像担持体上にフルカラー画像が形成される。
【００３４】
また、図１の画像形成装置１０において、符号１５は記録用紙等の転写材を格納し、また画像形成時に転写材を搬送開始させる給紙装置であり、給紙カセットや給紙ローラ、分離ローラ等で構成される。符号１６は像担持体１１上に形成された画像を転写材に転写する転写ローラ、符号１７は転写材上に形成された未定着のトナー像を加熱・加圧して固定するための定着装置、符号１８は定着後の転写材を排紙する排紙トレイである。また、符号１９は、トナー像転写後の像担持体表面を清掃して残留トナーや紙粉等を除去するクリーニング装置である。なお、図１の画像形成装置では、像担持体１１表面の転写残トナー粒子を回収するためのクリーニング装置１９を設けているが、このクリーニング装置１９は設けなくてもよい。クリーニング装置１９を設けない場合、転写残トナー粒子は像担持体１１表面に残留したままとなるが、４つの帯電装置１２によって帯電され、やがて転写材に転写されて像担持体１１上から除去される。転写残トナー粒子が転写材に転写されると多少の画像の乱れが生じるが、わずかの乱れであれば視覚的に認識されない。
【００３５】
図１の画像形成装置１０において、画像形成時には、上記の電子写真プロセスにより像担持体１１上に各色のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像（または単色画像、多色画像）を形成し、この画像形成にタイミングを合わせて給紙装置１５から送られた転写材が像担持体１１と転写ローラ１６との接触部へと搬送され、当該接触部において像担持体１１上に形成された画像が転写ローラ１６に印加された電圧によって転写材上に転写される。その後、転写材が定着装置１７に到達すると、転写材上のトナー像は加熱ローラ１７ａおよび加圧ローラ１７ｂに挟まれつつ加熱・加圧されることで転写材上に定着され、転写材上に可視像が形成される。そして定着後の転写材は、排紙トレイ１８に排出される。
【００３６】
以上のような構成の画像形成装置１０に用いられる現像カートリッジ１３Ｋ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙは、それぞれブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）のトナー像を現像するための現像カートリッジである。かかる現像カートリッジ１３Ｋ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙは、図９に示すように像担持体１１がローラ１１ｃを支点として下方に回動退避する事で、開放された空間から着脱可能となっており、ユーザーによる交換が容易に可能となっている。
【００３７】
書込装置１４Ｋ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｙは、画像情報に従って帯電後の像担持体１１に光ビームＬＫ，ＬＭ，ＬＣ，ＬＹを露光し、それぞれブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）色に対応した潜像を書き込むための装置であり、レーザ光源と光偏向器（ポリゴンスキャナ、振動ミラー等）と走査結像光学系を用いた光走査装置や、ＬＥＤアレイとレンズアレイを用いたライン状の書込装置等、種々のものを使用する事ができる。
【００３８】
次に図２を用いて本例の現像カートリッジ等、像担持体上にトナー像を形成させる手段について説明する。なお、各色の現像カートリッジは同一構造であるので、１つのみを例に上げて説明する。
【００３９】
図２において、符号１２（図１の１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ）は像担持体１１の表面を一様に帯電させるための帯電装置であり、本実施形態ではコロナ帯電を採用している。コロナ帯電の如く非接触の帯電手段を用いれば、上流側の現像カートリッジによって形成されたトナー像を乱すことなく像担持体１１を帯電させる事ができる。
【００４０】
符号１３（図１の１３Ｋ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ）は現像カートリッジ＝現像装置であり、トナー担持体１３ａは、画像形成時には、像担持体１１に対して５０〜１０００μｍ、好ましくは１５０〜４００μｍの間隙をあけて非接触に対向している。
また、図２の現像装置１３は、トナー担持体１３ａへトナー粒子を供給するための供給ローラ１３ｈが配置されており、トナー担持体１３ａと供給ローラ１３ｈ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。
【００４１】
トナーの搬送方向における現像領域の上流側部分には、トナー薄層を形成するためにトナー層を規制するトナー規制部材１３ｃが設置されている。この規制部材１３ｃは、ブレードやローラなどでトナーに当接させ、そのときにトナー担持体１３ａやトナー規制部材１３ｃとトナーとの摩擦によってトナーは帯電される。更に供給ローラ１３ｈの像担持体１１とは反対側領域には、現像ケーシング１３ｅ内のトナーを攪拌しながら供給ローラ１３ｈへ汲み上げるためのトナー攪拌部材であるパドル１３ｄが設置されている。
【００４２】
現像装置１３の現像ケーシング１３ｅ内のトナー格納部には図示せぬトナー粒子が格納されている。以下、本実施形態におけるトナーの態様を説明する。
本例のトナー粒子は、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たものを用い、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５μｍの非磁性トナー粒子である。
【００４３】
次に像担持体上にトナー像を形成させる動作について説明する。
まず帯電装置１２によって像担持体１１表面が一様に帯電させられる。すでに像担持体１１上にトナー像が形成されている場合でも、トナー像を含め像担持体１１の表面が一様帯電させられる。次いで図示しない書込装置（図１の１４Ｋ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｙ）から画像情報に応じた光ビームＬが照射される。光ビームＬは帯電装置１２と現像カートリッジ１３の間を通過するため、すでに一様帯電させられた像担持体１１に対して光ビームＬが照射される事となり、負帯電性の感光体である像担持体１１の表面では画像部に対応する領域が除電されて潜像が形成される。
【００４４】
現像カートリッジ１３は像担持体１１上に形成された潜像の画像部にトナー粒子を付着させ、潜像をトナー像として可視化する。以上の帯電、光ビーム照射、現像の工程が前述のように各現像カートリッジ（図１の１３Ｋ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ）との対向部において繰り返され、像担持体１１上に４色のトナー像が重ねられたフルカラー画像が形成される。
【００４５】
図１の画像形成装置１０において、通常の画像形成動作においては、給紙装置１５の給紙カセットから給紙ローラ等で供給される記録用紙等の転写材は、図示しない搬送ローラや搬送ベルトで装置上方に向けて搬送され、像担持体１１と転写ローラ１６が当接する転写部に送られる。そして、転写材は転写ローラ１６と像担持体１１の間に挟まれた状態で移動し、移動中に像担持体１１からトナー像が転写させられる。転写材が転写部を通過し、図示しない搬送ローラや搬送ベルトで搬送されて定着装置１７に到達すると、転写材上のトナー像は加熱ローラ１７ａおよび加圧ローラ１７ｂに挟まれつつ加熱されることで転写材上に定着させられ、転写材上に可視像が形成される。
【００４６】
また、各色のトナー像の色ずれやトナー濃度の調整を行なうモードにおいては、現像カートリッジ１３Ｋ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ、帯電装置１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ、書込装置１４Ｋ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｙからなる各色ごとの作像ユニットにより、像担持体１１上に所定パターンの各色ごとのトナー像が形成され、図示しない光学センサ（Ｐセンサ）によってかかるトナーパターンが検出され、その検出結果に基づいて各色の書込装置の書込タイミングや、現像バイアスの変更などが行なわれ、最適なカラー画像を得ることができる状態に調整させられる。また、像担持体１１上のトナーパターンは、転写ローラ１６に印加されたバイアスによって帯電極性を整えられた後、各色ごとの現像対向ローラ１１ａＫ，１１ａＭ，１１ａＣ，１１ａＹに印加された電圧によって各色の現像カートリッジに回収される。
【００４７】
像担持体１１と対向する転写ローラ１６は、少なくとも芯金と芯金を被覆する導電性弾性層とを有し、導電性弾性層はポリウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）等の弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電性付与剤を配合分散して電気抵抗値（体積抵抗率）を１０6〜１０10Ω・ｃｍの中抵抗に調整した弾性体である転写ローラである。
【００４８】
以上、本発明が適用される画像形成装置の一実施形態について説明したが、図２に示したような構成の現像装置では、トナー規制部材１３ｃにより薄層化されたトナー担持体１３ａ上のトナー層は、トナー担持体１３ａ上に十分に圧接されてしまっているために、現像部での電場に対するトナー応答性が非常に悪い。よって、通常は高画質を得るために、トナー担持体１３ａと像担持体１１との間に強力な交番電場を形成するのが主流であるが、この交番電場の形成をもってしても静電潜像に対して一定量のトナーを安定して現像することは困難であり、高解像度の微小ドットを均一に現像することは難しい。
【００４９】
そこで本発明に係る現像装置では、「トナーを電極間の電界によりトナー担持体表面から引き離しクラウドを形成させる」タイプのトナー供給方法を採用し、トナーを電極間の電界により第１のトナー担持体表面から引き離し、クラウドを形成させながら現像用の第２のトナー担持体にトナーを供給する構成として、第２のトナー担持体上に圧接されないでトナーの薄層化ができるようにしたものであり、これにより、現像用の第２のトナー担持体上には圧接されないでトナーの薄層化ができるので、トナー応答性が速くなり高画質化が可能となる。以下、本発明の具体的な実施例を説明する。
【実施例】
【００５０】
［実施例１］
図３にて前述の第１の手段の実施例を説明する。
図３に示す現像装置１３は、内部に複数の電極を備えたトナー担持体であって複数の電極間の電界が時間的に変化するように該電極に電圧を供給する電圧供給手段（図示せず）を備えてトナーを電極間の電界によりトナー担持体表面から引き離しクラウドを形成させる電界発生部材を有する第１のトナー担持体１３Ａと、第１のトナー担持体１３Ａの電界発生部材面へトナーを供給するためのトナー供給手段１３ｈと、第１のトナー担持体１３Ａの電界発生部材面のトナー層を規制するトナー規制部材１３ｃと、現像に使用するためのトナーを格納するためのトナー格納部１３ｇと、トナー格納部１３ｇのトナーを攪拌するトナー攪拌部材１３ｄとを備え、第１のトナー担持体１３Ａに近接して、像担持体１１の静電潜像を現像する現像部に第２のトナー担持体１３Ｂを設けた構成としたものである。
【００５１】
より具体的には、現像装置１３の現像ケーシング１３ｅ内には、内部に複数の電極を備えた第１のトナー担持体１３Ａが設置され、この第１のトナー担持体１３Ａの左方には、第１のトナー担持体１３Ａへトナー粒子を供給するためのトナー供給手段であるトナー供給ローラ１３ｈが配置されており、トナー担持体１３Ａとトナー供給ローラ１３ｈ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。
また、第１のトナー担持体１３Ａのトナー搬送方向におけるトナー供給ローラ１３ｈの下流側部分には、トナー薄層を形成するためにトナー層を規制するトナー規制部材１３ｃが設置されている。このトナー規制部材１３ｃは、ブレードやローラなどでトナーに当接させ、トナーを一定量に規制する。
【００５２】
ここで、第１のトナー担持体１３Ａの電界発生部材の構成について図４を参照して詳細に説明する。
図４は第１のトナー担持体１３Ａの電界発生部材の像担持体１１側表面を拡大した部分断面図である。第１のトナー担持体１３Ａの電界発生部材は、支持基材１０１上に複数の電極１０２-1a、１０２-1b、１０２-2a、１０２-2b・・・１０２-na、１０２-nbをトナー移動方向に沿って所要の間隔で配置し、この上に、搬送面を形成する絶縁性の搬送面形成部材となり、電極１０２の表面を覆う保護膜となる、無機又は有機の絶縁性材料で形成した表面保護層１０３を積層したものである。
【００５３】
本実施例における支持基材１０１としては、ガラス基材、樹脂基材或いはセラミックス基材等の絶縁性材料からなる基材、或いは、ステンレススチール（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ることができる。
【００５４】
電極１０２は、支持基材１０１上にＡｌ、Ｎｉ−Ｃｒ等の導電性材料を０．１〜１０μｍ厚、好ましくは０．５〜２．０μｍで成膜し、これを、フォトリソグラフ技術等を用いて所要の電極形状にパターン化して形成している。これら、複数の電極１０２の幅Ｒは粉体（トナー粒子）の平均粒径の１倍以上２０倍以下としている。
【００５５】
表面保護層１０３としては、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＯ４、ＳｉＯＮ、ＢＮ、ＴｉＮ、Ｔａ２Ｏ５などを厚さ０．５〜１０μｍ、好ましくは厚さ０．５〜３μｍで成膜して形成している。
【００５６】
図５は第１のトナー担持体１３Ａの外観であり、２相の電極（ａ相の電極１ａ，２ａ・・・、ｂ相の電極１ｂ，２ｂ・・・）を有し、ａ相の電極軸Ａとｂ相の電極軸Ｂを回転軸として回転することができる。また、それぞれの電極軸には、図示されない電極ブラシなどによってバイアス電位を印加することができる。
【００５７】
図６（ａ）は第１のトナー担持体１３Ａの断面構成例を示したものであり、図６（ａ）のように、支持基材１０１の円筒に軸穴を設け、導電性の金属製の電極軸Ａと電極軸Ｂを圧入する。
また、図６（ｂ）は第１のトナー担持体１３Ａを軸に平行な方向から見た図であり、図６（ｂ）において、ａ相の電極は左側の電極軸Ａから、ｂ相の電極は右側の電極軸Ｂから出ており、ａ相とｂ相で櫛歯状の電極構成になっている。第１のトナー担持体１３Ａの端部はベタ電極となっており、ここから電極ブラシなどを介して配線し、電圧供給手段（図４に示す電源１０４）からａ相とｂ相の電圧を供給している。
【００５８】
図４の構成では電極は２相であり、奇数番目の電極をａ相、偶数番目の電極をｂ相とする。図７にａ相とｂ相に印加する電圧を示す。電圧は矩形波であり、Ｖppは２００Ｖ〜１０００Ｖ、周波数ｆは０．１〜５ｋＨｚであり、電圧の中心値Ｖ0は画像部電位と非画像部電位の間で現像条件によって変動させている。ａ相とｂ相の電圧は位相がπだけずれて印加されている。この位相差によって、ａ相とｂ相間には常にＶppだけの電位差が生じている。この電位差によって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。図７では印加する電圧は矩形波であるが、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、電圧の波形は矩形波に限らず、サイン波でも三角波でもよい。
【００５９】
図３に示す現像装置１３では、上記の構成に加えて、第１のトナー担持体１３Ａのトナー搬送方向におけるトナー規制部材１３ｃの下流側部分には、第１のトナー担持体１３Ａに近接して、像担持体１１の静電潜像を現像する現像部（現像領域）に第２のトナー担持体１３Ｂが設置されている。
【００６０】
この第２のトナー担持体１３Ｂは、像担持体１１と非接触なら、Ａｌ、ステンレス、Ｃｕなどハードな金属ローラを用いることができる。また、ゴム材などの弾性体で形成したローラでもかまわない。上記ゴム材としては、天然ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴムなど広く使用することができる。また、耐摩耗性の向上など耐久性向上、導電化による画質の向上、低電位潜像及び低電位なバイアス電圧による現像の実現を目的として、上記ゴム材にＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２などの無機化合物微粉体、ＮａＴｉＯ２などのウィスカ類、カーボンブラックなどを含有させてもよい。
【００６１】
また、第２のトナー担持体１３Ｂの表面は、確実なトナー搬送性及び搬送安定性、形成されるトナー薄層均一性及びトナー薄層均一安定性、トナーフィルミングの発生の防止、表層の摩耗の防止などの画質、耐久性向上を目的として、少なくとも表面部に好都合な樹脂層を設けてもよい。上記樹脂層の材料としては、有機高分子化合物、有機低分子化合物を含有する有機高分子化合物、熱硬化樹脂、カーボンブラックを含有する有機化合物及び樹脂、無機化合物微粒子を含有する有機化合物及び樹脂などを用いることができる。
【００６２】
更に図３に示す現像装置１３では、現像ケーシング１３ｅ内のトナー供給ローラ１３ｈの像担持体１１とは反対側の領域には、現像に使用するためのトナーを格納するためのトナー格納部１３ｇと、トナー格納部１３ｇのトナーを攪拌しながらトナー供給ローラ１３ｈへ汲み上げるためのトナー攪拌部材であるパドル１３ｄが設置されている。
【００６３】
図３の第１のトナー担持体１３Ａは、図示しない回転駆動装置によって時計方向に回転する。また、第２のトナー担持体１３Ｂは、図示しない回転駆動装置によって像担持体１１の走行方向に回転するのが望ましいが、像担持体１１の走行方向とは逆方向でもかまわない。
トナー供給ローラ１３ｈにより第１のトナー担持体１３Ａに供給されたトナーは、トナー規制部材１３ｃにより薄層化され摩擦帯電された後、第１のトナー担持体１３Ａの表面に形成された電極間の電界によりクラウドを形成し、第２のトナー担持体１３Ｂとの近接部に運ばれる。
【００６４】
第２のトナー担持体１３Ｂとの近接部に運ばれたトナーはクラウドを形成しながら第２のトナー担持体１３Ｂに供給されるので、第１のトナー担持体１３Ａから帯電済みのトナーのみを第２のトナー担持体１３Ｂ上に供給し担持させることができる。したがって、第２のトナー担持体１３Ｂ上のトナーを薄層化ブレードなどの接触部材で摩擦帯電する必要がなく、第２のトナー担持体１３Ｂ上のトナーフィルミングや、接触部材の摩耗による現像特性の経時的な変化、薄層化ブレードなどの接触部材が非動作時などに長時間接触状態があることによる画像のセットムラなどの問題がなくなる。
このようにして第２のトナー担持体１３Ｂに移行されたトナーは、像担持体１１との対抗部である現像領域に運ばれ、像担持体上の静電潜像が現像される。
【００６５】
以上のように、本実施例の現像装置１３では、クラウドを形成させる電界発生部材を有した第１のトナー担持体１３Ａによりトナーを振動させて帯電させるため、第２のトナー担持体１３Ｂ上のトナーを摩擦帯電するための接触部材を設ける必要がないので、第２のトナー担持体１３Ｂ上のトナーフィルミングや、トナー担持体及び接触部材の摩耗による現像特性の経時的な変化などの問題がない。また、２成分現像剤を使用しないので劣化したキャリアを定期的に交換する必要がない。
【００６６】
［実施例２］
次に図３にて第２の手段の実施例を説明する。
本実施例の現像装置１３は、実施例１の構成に加えて、第１のトナー担持体１３Ａと第２のトナー担持体１３Ｂは、非接触で５０〜５００μｍ程度の隙間を形成していて、第２のトナー担持体１３Ｂに対する部材の当接は一切無い。
また、本実施例では、トナー供給ポテンシャルΔＶsupを１５０Ｖ以下にするとともに、第１のトナー担持体１３Ａの第２のトナー担持体１３Ｂに対する線速比を２．５以上に設定した。そして、第１のトナー担持体１３Ａと第２のトナー担持体１３Ｂの間には、両ローラに印加したバイアス電圧による電位差（トナー補給ポテンシャル）で電界が形成される。トナー供給ポテンシャルΔＶsupを１５０Ｖ以下にしないと、未現像状態で第２のトナー担持体１３Ｂを作動させると第２のトナー担持体１３Ｂ上のトナー付着量が増加してしまう。その場合、必然的にベタ消費後の第２のトナー担持体１３Ｂへのトナー供給能力は低下するので、それを補うために、第２のトナー担持体１３Ｂに対する第１のトナー担持体１３Ａの線速比を高めることが有効である。
【００６７】
［実施例３］
次に第３の手段の実施例を説明する。
本実施例の現像装置１３は、実施例１または２の構成に加えて、第１のトナー担持体１３Ａの電極に電圧を供給する電圧供給手段と、第２のトナー担持体１３Ｂに電圧を供給する電圧供給手段を共通にしたものである。
【００６８】
図３の第１のトナー担持体１３Ａの電極構成は２相であり、奇数番目の電極をａ相、偶数番目の電極をｂ相としており、ａ相とｂ相の電圧は位相がπだけずれて印加されている。この位相差によって、ａ相とｂ相間には常にＶppだけの電位差が生じている。この電位差によって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し、クラウドを形成する。
【００６９】
図８（ａ）に第１のトナー担持体１３Ａのａ相とｂ相に印加する電圧を示す、同図（ｂ）に第２のトナー担持体１３Ｂに印加する電圧を示す。この例では、第１のトナー担持体１３Ａのａ相に印加する電圧と、第２のトナー担持体１３Ｂに印加する電圧とが同じであり、このように第１のトナー担持体１３Ａのａ相かｂ相のどちらか一方の電圧を第２のトナー担持体１３Ｂに印加することで、第１のトナー担持体１３Ａと第２のトナー担持体１３Ｂとの間に電位差が生じ、電界が発生するので、ａ相かｂ相間を交互に移動するトナーの一部が第２のトナー担持体１３Ｂに移動する。
図８では印加する電圧は矩形波であるが、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く、サイン波でも三角波でもよい。
【００７０】
［実施例４］
次に第４の手段の実施例を説明する。
本実施例の現像装置１３では、実施例１〜３のいずれかの構成に加えて、複数の電極を有する第１のトナー担持体１３Ａは、図３に示すように、現像装置の筐体（ケーシング）１３ｅ内部に格納されている構成としたものである。
【００７１】
第１のトナー担持体１３Ａには電極表面を覆う保護膜となる、無機又は有機の絶縁性材料で形成した表面保護層１０３があり、特に高分子絶縁性材料の表面保護層の場合、空気中の湿気を吸湿して体積抵抗が変化してしまう。第１のトナー担持体１３Ａでは、複数の電極の電極間隔が数十ミクロンと狭いため、わずかな体積抵抗の変化でもクラウド電界に影響してしまう。
そこで、空気中の湿気の吸湿を防止するため、第１のトナー担持体１３Ａは、図３に示すように、現像ケーシング１３ｅの内部に格納し、第２のトナー担持体１３Ｂの現像開口部付近には、シール１３ｉを設けて、シール１３ｉが第２のトナー担持体１３Ｂに軽接触して現像ケーシング１３ｅ内部を外気より遮断するようにしている。このように、本実施例では第１のトナー担持体１３Ａは現像ケーシング１３ｅの内部に密閉されているので、外気の湿度の影響を受けにくい。
【００７２】
［実施例５］
次に第５の手段の実施例を説明する。
本実施例の現像装置１３では、実施例１〜４のいずれかの構成に加えて、第２のトナー担持体１３Ｂと像担持体１１とは非接触な構成としたものである。
すなわち本実施例では、第２のトナー担持体１３Ｂ上のトナーを像担持体１１の表面に接触させずに現像を行う非接触現像方式を採用したものであり、非接触現像方式では、第２のトナー担持体１３Ｂが像担持体１１の表面を接触することはないので、第２のトナー担持体１３Ｂを硬度が７０°以上の比較的硬い金属材料等で形成することも可能である。なお、非接触現像方式を採用する場合、第２のトナー担持体１３Ｂと像担持体１１との距離は、トナー層の層厚以上、１５０μｍ以下の範囲内に設定する。
【００７３】
上記第２のトナー担持体１３Ｂの表層コート材料は、帯電がトナーと逆極性でも良いし、トナーを所望の極性に摩擦帯電する機能を持たせない場合は同極性でも良い。前者の表層コート材料としては、シリコン、アクリル、ポリウレタン等の樹脂、ゴムを含有する材料を挙げることができる。また、後者の表層コート材料としては、フッ素を含有する材料を挙げることができる。フッ素を含んだいわゆるテフロン（登録商標）系材料は表面エネルギーが低く、離型性が優れるため、経時におけるトナーフィルミングが極めて発生しにくい。また、上記表層コート材料に用いることができる一般的な樹脂材料として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニールエーテル（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン重合体（ＦＥＰ ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）等を挙げることができる。これに導電性を得るために適宜カーボンブラック等の導電性材料を含有させることが多い。更に均一にトナー担持体１３Ｂにコートできるように、他の樹脂を混ぜ合わせることもある。電気抵抗に関してはコート層を含めてバルクの体積抵抗率を設定するもので、１０＾３［Ω・ｃｍ］以上１０＾８［Ω・ｃｍ］以下に設定できるようにベース層の抵抗と調整を行う。本実施例で使用するベース層の体積抵抗率は１０＾３［Ω・ｃｍ］以上１０＾５［Ω・ｃｍ］以下なので、表層の体積抵抗率は少し高めに設定することがある。ただし、非接触現像方式を採用する場合には、接触による電荷リークの心配が少ないので、電界強度を高めるために、１０＾３［Ω・ｃｍ］未満の体積抵抗率に設定することも可能である。
【００７４】
［実施例６］
次に第６、第７の手段の画像形成装置の実施例を説明する。
本実施例の画像形成装置の基本的な構成、動作は図１と同様であり、前述した通りである。本実施例の画像形成装置では、各色の現像装置（現像カートリッジ）１３Ｋ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙとして、図３に示した構成の現像装置１３を備えたものであり、この現像装置の具体的な構成は実施例１〜５で説明した通りである。
本実施例では、実施例１〜５で説明した構成の現像装置を備えたことにより、安定して良好な画像形成を行うことができる。また、図１に示すように、各色の現像装置（現像カートリッジ）１３Ｋ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙに図３に示した構成の現像装置１３を備えたことにより、安定して良好なフルカラー画像形成を行うことができる。
【００７５】
［実施例７］
次に第８、第９の手段の画像形成装置の実施例を説明する。
本実施例では、電子写真プロセスにより画像形成を行う画像形成装置に装備されるプロセスカートリッジとして、カートリッジ内に少なくとも実施例１〜５のいずれかの現像装置１３を備え、画像形成装置に対して着脱可能に設けたものである。
【００７６】
ここで、本実施例において「プロセスカートリッジ」とは、少なくとも現像装置１３を含んで一体に構成され、画像形成装置本体から着脱可能とされたカートリッジである。すなわち、図３に示すような現像カートリッジ１３もプロセスカートリッジの一種として見做すことができ、図９の構成例では、図３に示すような構成の現像カートリッジ１３を、それぞれブラック、マゼンタ、シアン、イエローのトナー像を形成するためのプロセスカートリッジ１３Ｋ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙとしたものであり、このプロセスカートリッジ１３Ｋ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙは、図９に示すように像担持体１１がローラ１１ｃを支点として下方に回動退避する事で、開放された空間から着脱可能となっており、ユーザーによる交換が容易に可能となっている。
【００７７】
なお、上記の説明では、現像カートリッジ１３をプロセスカートリッジの一種として見做したが、図３に示す現像装置１３と帯電装置１２を一体化してプロセスカートリッジとしてもよい。
【００７８】
また、図１や図９の例では、ベルト状の感光体を像担持体１１として、この像担持体上に複数色のトナー像を重ねて形成する構成としているが、この構成に代えて、符号１１の部材を中間転写ベルトとし、この中間転写ベルトと各現像カートリッジ１３Ｋ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙとの間にドラム状の感光体を配置し、各感光体上に各色のトナー像を形成した後、中間転写ベルトに重ねて転写する構成とすることもできる（図示は省略する）。そして、このような構成の場合には、各現像カートリッジと感光体及び帯電装置（また、必要に応じてクリーニング部材）を一体に構成してプロセスカートリッジとすることもできる。
すなわち、この構成では、図３に示す構成の現像カートリッジ１３と感光体（図示せず）及び帯電装置１２を一体に構成してプロセスカートリッジとし、このプロセスカートリッジを中間転写ベルトに沿って４つ並設し、画像形成時には、書込装置１４Ｋ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｙから各プロセスカートリッジの感光体に対して、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの画像情報に応じた書込光をそれぞれ照射し、各プロセスカートリッジはこの書込光に応じた潜像を現像装置１３のトナーで現像してトナー像を各感光体上に形成し、中間転写ベルトに重ね合わせて転写する。そして、中間転写ベルトに転写されたトナー像は転写ローラ１６で転写材に転写し、定着装置１７で転写材上のトナー像を定着する。
【００７９】
以上、本発明の画像形成装置の構成例を説明したが、本発明を適用できる画像形成装置は、本発明の現像カートリッジや、それを備えたプロセスカートリッジを着脱できる限り特に制限はなく、上記のような感光体ベルトを用いた直接転写方式のカラー画像形成装置や、中間転写ベルトを用いた中間転写方式のカラー画像形成装置の構成の他、転写ドラム、中間転写ドラムなどを用いたカラ−画像形成装置、転写材搬送ベルトを用いた直接転写方式のカラー画像形成装置、あるいはモノクロ画像形成装置などにも適用可能である事はいうまでもない。
なお、本発明では、静電搬送を行う電界発生部材をトナー担持体に適用したが、電界発生部材で静電搬送される物はトナーに限らず、粉体全般に応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明を適用可能な画像形成装置の一構成例を示す概略構成図である。
【図２】図１の画像形成装置に用いられる現像カートリッジの一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の一実施例を示す現像装置（現像カートリッジ）の概略構成図である。
【図４】第１のトナー担持体の電界発生部材の表面を拡大した部分断面図である。
【図５】第１のトナー担持体の外観を示す斜視図である。
【図６】（ａ）は第１のトナー担持体の断面構成例を示した図であり、（ｂ）は第１のトナー担持体を軸に平行な方向から見た図である。
【図７】第１のトナー担持体のａ相とｂ相に印加する電圧の一例を示す図である。
【図８】第１のトナー担持体のａ相とｂ相に印加する電圧と、第２のトナー担持体に印加する電圧の一例を示す図である。
【図９】本発明が適用された画像形成装置の一構成例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０：画像形成装置
１１：像担持体
１２（１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ）：帯電装置
１３（１３Ｋ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ）：現像装置（現像カートリッジ）
１３Ａ：第１のトナー担持体
１３Ｂ：第２のトナー担持体
１３ｃ：トナー規制部材
１３ｄ：パドル（トナー攪拌部材）
１３ｅ：現像ケーシング
１３ｇ：トナー格納部
１３ｈ：トナー供給ローラ（トナー供給手段）
１３ｉ：シール
１４（１４Ｋ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｙ）：書込装置
１５：給紙装置
１６：転写ローラ
１７：定着装置
１８：排紙トレイ
【図１】
2009069670.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009069670.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009069670.tif 000009
【図８】
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【図９】
2009069670.tif 000011