(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像をその表面に担持している像担持体に対向する現像領域に配置し、基材上に所定間隔を存して複数配列された電極を誘電体層および高抵抗体層の少なくとも一方よりなる表面保護層によって被覆している現像剤搬送部材を備え、各電極に対する多相電圧の印加により形成される進行波電界によって現像剤を現像剤搬送部材上で搬送するようにした現像装置において、
各電極の配列方向の幅ｗ（ｍ）と、その各電極の表面から現像剤搬送部材の表面までの表面保護層の厚みｔ（ｍ）とは、
４ｔ＞ｗ
の関係を満たすように設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
上記請求項１に記載の現像装置において、
各電極の配列方向の幅ｗ（ｍ）と、その各電極の電極間ピッチλ（ｍ）とは、
ｗ＜（１／２）×λ
の関係を満たすように設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
静電潜像をその表面に担持している像担持体に対向する現像領域に配置し、基材上に所定間隔を存して複数配列された電極を誘電体層および高抵抗体層の少なくとも一方よりなる表面保護層によって被覆している現像剤搬送部材を備え、各電極に対する多相電圧の印加により形成される進行波電界によって現像剤を現像剤搬送部材上で搬送するようにした現像装置において、
上記現像剤搬送部材の表面は、この表面上において現像剤搬送方向へ微速駆動する無端ベルトによって覆われていて、
現像剤は、各電極に対する多相電圧の印加により形成される進行波電界によって無端ベルト上で搬送されるようになっており、
上記各電極の配列方向の幅ｗ（ｍ）と、その各電極の表面から現像剤搬送部材の表面までの表面保護層の厚みｔ（ｍ）とは、
４ｔ＞ｗ
の関係を満たすように設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
上記請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の現像装置において、
現像剤搬送部材は、各電極面から現像剤搬送面までの範囲に高抵抗体を備えており、
この高抵抗体の体積抵抗率ρ（Ω・ｍ）は、
ρ＞１０7
の関係を満たすように設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
上記請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の現像装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は潜像担持体（像担持体）上に形成される静電潜像を現像剤などによって現像する現像装置、およびこれを備えた画像形成装置に関し、特に、進行波電界を用いて現像剤を搬送する機構（電界カーテン）を利用するものに係わる。
【０００２】
また、上記の静電潜像は所定の電荷を付与して帯電させた像担持体上に光情報を書き込んだものだけでなく、イオンフロー方式のように誘電体上に直接静電荷潜像を形成するものや、トナージェット方式のように複数の開口部を有する電極に対し任意の電圧を印加することで空間に静電像を形成して現像剤を記録媒体に飛翔させて直接画像形成を行うものにも適用可能である。
【０００３】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真プロセスを用いた画像形成装置に適用される現像装置としては、現在、像担持体に現像剤担持体を接触させずに現像を行う非接触方式の現像装置が注目されており、パウダークラウド法、ジャンピング法や電界カーテン（進行波電界）を利用した方法が提案されている。
【０００４】
そして、電界カーテンを発生させる手段としては、例えば、特開平９−６８８６４号公報に開示されるように、金属または樹脂で形成された支持基材と、この支持基材上に積層された絶縁層とを備え、この絶縁層内に電界カーテン作用を発生させる電極が３本を１組として、複数組が順次連続して埋設された構成となっている。また、このように電界カーテンを発生させる各電極の表面をポリミイドなどからなる誘電層や高抵抗体層によって被覆している現像剤搬送部材を備え、各電極に対して多相電圧の印加により形成される進行波電界によって、現像剤を現像剤搬送部材の表面上（誘電体層や高抵抗体層の表面上）で搬送するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、進行波電界を利用する現像装置においては、現像剤搬送部材の表面（現像剤搬送面）上での電界分布が均一とはなっておらず、図１１に示すように、電極Ｂ，…の真上に対応する現像剤搬送部材Ｆの真上領域では、電気力線Ｓ，…が真上に延びるために現像剤搬送方向の電界成分が非常に小さなものとなる。これは、電極Ｂの表面から現像剤搬送部材Ｆの表面までの誘電体層や高抵抗体層などの表面保護層Ｈの厚さｔが薄い場合や、各電極Ｂの幅ｗが広い場合に顕著となる。このため、現像剤搬送部材Ｆの真上領域に位置している現像剤Ｔには電界成分による搬送力が作用せず、現像剤Ｔに対し何らかの外力（例えば、現像剤自身の電荷による鏡像力、ファンデルファールス力、液架橋力など）が作用して搬送停止が余儀なくされると、現像剤Ｔがその場で固着して固着現像剤ＦＴとなってしまうばかりでなく、現像剤搬送部材Ｆ上において効率のよい現像剤Ｔの搬送状態を得ることができない。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表面保護層の厚さと各電極の幅とを規定することで、現像剤搬送部材上での現像剤の固着を防止して効率のよい現像剤の搬送状態を得ることができる現像装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、静電潜像をその表面に担持している像担持体に対向する現像領域に配置し、基材上に所定間隔を存して複数配列された電極を誘電体層および高抵抗体層の少なくとも一方よりなる表面保護層によって被覆している現像剤搬送部材を備え、各電極に対する多相電圧の印加により形成される進行波電界によって現像剤を現像剤搬送部材上で搬送するようにした現像装置を前提とする。そして、各電極の配列方向の幅ｗ（ｍ）と、その各電極の表面から現像剤搬送部材の表面までの表面保護層の厚みｔ（ｍ）とを、
４ｔ＞ｗ
の関係を満たすように設定している。
【０００８】
この特定事項により、各電極の幅ｗは、表面保護層の厚みｔの４倍以下に規定されて狭いものとなり、電気力線が真上へ延びる領域つまり電極の真上に対応する真上領域が減少し、この真上領域での現像剤搬送方向の電界成分が大きくなる。このため、現像剤搬送部材の真上領域に位置している現像剤にも電界成分による搬送力が作用し、現像剤が停止することなく円滑に搬送され、現像剤搬送部材の真上領域での現像剤の固着を防止することが可能となる上、現像剤搬送部材上において効率のよい現像剤の搬送状態を得ることが可能となる。
【０００９】
ここで、各電極の配列方向の幅ｗ（ｍ）と、その各電極の電極間ピッチλ（ｍ）とを、
ｗ＜（１／２）×λ
の関係を満たすように設定している場合には、各電極の幅ｗは、電極間ピッチλに対しその半分以下に規定されて狭いものとなり、隣接する電極間に大きな電位差が与えられて現像剤に大きな運動エネルギーが付与され、現像剤の慣性力が大きくなる。このため、電界強度（電界成分）の弱い現像剤搬送部材の真上領域においても現像剤の搬送が円滑に行われ、現像剤搬送部材の真上領域での現像剤の固着を効果的に防止することが可能となる上、現像剤搬送部材上においてより効率のよい現像剤の搬送状態を得ることが可能となる。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明では、静電潜像をその表面に担持している像担持体に対向する現像領域に配置し、基材上に所定間隔を存して複数配列された電極を誘電体層および高抵抗体層の少なくとも一方よりなる表面保護層によって被覆している現像剤搬送部材を備え、各電極に対する多相電圧の印加により形成される進行波電界によって現像剤を現像剤搬送部材上で搬送するようにした現像装置を同様に前提とし、上記現像剤搬送部材の表面上において現像剤搬送方向へ微速駆動（例えば現像剤の搬送速度の１０分の１ないし１００分の１程度の速度で駆動）する無端ベルトによって現像剤搬送部材の表面を覆い、各電極に対する多相電圧の印加により形成される進行波電界によって現像剤を無端ベルト上で搬送するようにしている。そして、各電極の配列方向の幅ｗ（ｍ）と、その各電極の表面から現像剤搬送部材の表面までの表面保護層の厚みｔ（ｍ）とを、
４ｔ＞ｗ
の関係を満たすように設定している。
この特定事項により、電気力線が真上へ延びる電極真上の真上領域が減少して該真上領域での現像剤搬送方向の電界成分が大きくなるため、現像剤搬送部材の真上領域に位置している現像剤にも電界成分による搬送力が作用し、現像剤が停止することなく円滑に搬送され、現像剤搬送部材の真上領域での現像剤の固着を防止することが可能となる上、現像剤搬送部材上において効率のよい現像剤の搬送状態を得ることが可能となる。
これに加えて、現像剤は、現像剤搬送部材の表面上を微速駆動する無端ベルトにより移動することになる。このため、現像剤搬送部材の真上領域において現像剤が搬送停止しても、この現像剤は無端ベルトによって電界強度の強い領域まで運ばれて搬送が再開されることになる。これにより、現像剤の搬送が円滑に行われ、現像剤搬送部材の真上領域での現像剤の固着を確実に防止することが可能となる上、現像剤搬送部材上においてさらに効率のよい現像剤の搬送状態を得ることが可能となる。
【００１１】
しかも、現像剤が無端ベルト上で搬送されることにより、現像剤搬送部材の表面上での局所的な現像剤との接触による摩擦帯電や現像剤の固着も防止され、これらの放置により発生する局所的な電位上昇に起因した実効的な現像電界の乱れなども防止して、現像剤を安定して搬送する上で非常に有利なものとなる。
【００１２】
また、現像剤搬送部材の各電極面から現像剤搬送面までの範囲に高抵抗体を設け、この高抵抗体の体積抵抗率ρ（Ω・ｍ）を、
ρ＞１０7
の関係を満たすように設定している場合には、現像剤搬送部材上において進行波電界が十分に形成され、現像剤をより効率よく搬送することが可能となる。
【００１３】
更に、上述した現像装置を画像形成装置に備えている場合には、現像剤搬送部材上での現像剤の固着を防止して効率のよい現像剤の搬送を行い得る画像形成装置を提供することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施形態に係わる現像装置を備えた画像形成装置を示し、この画像形成装置Ｘの内部には、像担持体としての円筒状の感光体ドラム１が設けられている。この感光体ドラム１を中心として、その周囲に、帯電部材２、露光部材３、現像装置４、転写部材５、クリーニング部材６、および除電部材７が順に配置されている。また、感光体ドラム１と転写部材５との間には、用紙Ｐが搬送される用紙搬送路が設けられている。この用紙搬送路の搬送方向から見て感光体ドラム１の下流側には、上下一対の定着ローラ８１，８１を備えた定着装置８が配置されている。
【００１６】
電子写真プロセスでは、感光体ドラム１に原稿像、あるいはホストコンピュータ（図示せず）からのデータに対応した静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置によって可視化され、用紙Ｐ上に転写されて画像形成が行われる。
【００１７】
感光体ドラム１は、基材１１上に光導電層１２が形成されており、帯電部材２から上記各部材３〜７の配置順に従って回転可能となっている。まず、感光体ドラム１の表面（光導電層１２）は、帯電部材２によって所定の電位となるまで帯電される。所定電位まで帯電された感光体ドラム１の表面は、感光体ドラム１の回転によって露光部材３の位置まで到達する。この露光部材３は書き込み手段であり、画像情報に基づいて、たとえばレーザーなどの光によって帯電している感光体ドラム１の表面上に画像を書き込む。これによって、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム１の回転によって現像装置４の位置まで到達する。
【００１８】
現像装置４では、トナー搬送部材４１上を搬送されるトナーＴ（現像剤）によって、感光体ドラム１の表面の静電潜像をトナー像として現像する。トナー像が担持された感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム１の回転によって転写部材５の位置まで到達する。
【００１９】
転写部材５は、感光体ドラム１の表面上のトナー像を、用紙Ｐ上に転写する。感光体ドラム１から用紙Ｐ上に転写されたトナー像は、定着装置８によって用紙Ｐ上に定着される。
【００２０】
トナー像が転写された後の感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム１の回転によってクリーニング部材６の位置まで到達する。クリーニング部材６は、感光体ドラム１の表面に残留しているトナーＴや紙粉などを除去する。クリーニング部材６によってクリーニングされた感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム１の回転によって除電部材７の位置まで到達する。除電部材７は、感光体ドラム１の表面に残留している電位を除去する。上述した一連の動作によって一回の画像形成が終了する。
【００２１】
上記感光体ドラム１としては、たとえば、アルミニウムなどの金属ドラムを基材１１として、その外周面にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、セレン（Ｓｅ）や有機光半導体（ＯＰＣ）などの光導電層１２が薄膜状に形成されてなる構成が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００２２】
上記帯電部材２としては、たとえばタングステンワイヤなどの帯電線・金属製のシールド板、グリッド板などよりなるコロナ帯電器や帯電ローラ、帯電ブラシなどの構成が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００２３】
上記露光部材３としては、たとえば半導体レーザや発光ダイオードなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００２４】
上記転写部材５としては、たとえば、コロナ転写器、転写ローラ、転写ブラシなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００２５】
上記クリーニング部材６としては、クリーニングブレードなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００２６】
上記除電部材７としては、除電ランプなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００２７】
本実施形態では、トナー搬送部材４１と感光体ドラム１との間には一定の間隔が設けられ、感光体ドラム１の表面の静電潜像を非接触で現像する構成となっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、トナー搬送部材と感光体ドラムの表面とを接触させて接触現像を行う構成であっても構わない。
【００２８】
上記現像装置４は、図２に示すように、ケーシング４０と、トナー搬送部材４１と、ミキシングパドル４２と備えている。ケーシング４０はトナーＴを内部に収容するものである。ミキシングパドル４２は、ケーシング４０内に収容されているトナーＴを混合するためのものである。
【００２９】
上記トナー搬送部材４１は、感光体ドラム１の現像領域Ａに対向して略平面を形成するようなベルト形状となっている。なお、本実施形態では、トナー搬送部材４１としてベルト形状のものを示しているが、トナー搬送部材４１の形状はこれに限定されるものではなく、例えば、半円弧状のものでも構わない。
【００３０】
また、トナー搬送部材４１は、現像装置４における上下方向に対して若干傾斜して、感光体ドラム１の表面における現像領域Ａの接線に対して略平行となるように配置されている。また、ベルト形状のトナー搬送部材４１が上記配置を保持できるように、トナーＴを搬送する表面とは反対側の面に、トナー搬送部材４１を保持する支持部材４３が設けられている。
【００３１】
トナー搬送部材４１の下方側端部には、このトナー搬送部材４１の表面上を搬送されるトナーＴを供給する供給部材４４が設けられている。一方、トナー搬送部材の上方側端部には、このトナー搬送部材４１の表面のトナーＴを回収する回収部材４５が設けられている。
【００３２】
また、トナー搬送部材４１には、多相交流電源４７と現像バイアス電源４８とが直列に接続されている。上記供給部材４４および回収部材４５は、いずれも円筒形状を呈し、ベルト形状のトナー搬送部材４１の表面に対し回転可能に接触している。
【００３３】
上記供給部材４４は、ケーシング４０内に収容されているトナーＴをトナー搬送部材４１に供給するためのものであり、その材質としては特に限定されるものではないが、たとえばシリコーン、ウレタン、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン−メチレン共重合体）などのソリッドゴム、発泡ゴムなどが挙げられる。また、カーボンブラックやイオン導電剤を添加することによって導電性を付与してもよい（電圧印加も可能）。上記供給部材４４とトナー搬送部材４１との接触圧力や供給部材４４に印加する電圧値を適切な値に設定し、供給部材４４にトナーＴを帯電させる機能を付加するようにしても良い。あるいは、上記供給部材４４の前段に、例えば薄板状のブレード（材料としては、上記供給部材４４と同じものが使用可能）を設けトナーを帯電させるようにしても構わない。
【００３４】
上記回収部材４５は、感光体ドラム１上の静電潜像の現像に寄与しないトナーＴを回収して現像装置４内に戻すためのものであり、その材質としては、特に限定されないが、たとえば上記供給部材４４と同様のものを使用することができる。
【００３５】
上記支持部材４３は、ベルト形状のトナー搬送部材４１を感光体ドラム１の現像領域Ａに対向した状態を保持するためのもので、その構成は特に限定されるものではない。たとえば、ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ−Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ−Ｓｔｙｒｅｎｅ：アクリロニトリルブタジエンスチレン）樹脂などを挙げることができる。
【００３６】
上記トナー搬送部材４１は、電界カーテン作用によりトナーＴを搬送するものであり、図３に示すように、絶縁層よりなる基材４１ａ上に、電界カーテン作用を発生させる進行波発生電極４１ｂ，…が、４本を一組として複数組が順次連続して配設されている。このトナー搬送部材４１の表面側は、誘電体層および高抵抗体層の少なくとも一方よりなる表面保護層４１ｃによって覆われている。そして、これらの電極４１ｂ，…にトナー搬送のための多相交流電源４７から、多相の交流電圧が印加されることにより、トナー搬送部材４１の表面においてそれと平行となる方向に電界カーテンが発生し、これによって現像領域Ａまで電界カーテン作用によりトナーＴを搬送するようになっている。
【００３７】
上記トナー搬送部材４１の具体例を挙げると、たとえば、基材４１ａ：ポリイミド（厚さ２５μｍ）、進行波発生電極４１ｂ：銅（厚さ１８μｍ）、表面保護層４１ｃ：ポリイミド（厚さ２５μｍ）といった構成を挙げることができる。なお、本実施の形態では、４本の進行波発生電極４１ｂ，…を１組とし、これら各組の進行波発生電極４１ｂ，…に対して、たとえば図４に示すような電圧波形の４相の交番電圧を印加し、進行波発生電極４１ｂ，…上に進行波電界を形成しているが、特にこれに限定されるものではなく、３本の進行波発生電極を１組として３相の交番電圧を印加しても構わない。また、感光体ドラム１とトナー搬送部材４１との間に現像電界が形成されるようにバイアス電圧（現像バイアス）が印加されていることが好ましい。
【００３８】
上記電圧波形は、正弦波や台形波などでもよく、電圧値の範囲としては、進行波発生電極４１ｂ，４１ｂ間で絶縁破壊が発生しないように、例えば１００Ｖ〜３ｋＶ程度が好ましく、周波数の範囲としては、１００Ｈｚ〜５ｋＨｚが好ましく用いられる。ただし、これらの電圧値や周波数については、進行波発生電極素子の形状、トナーＴの搬送速度、トナーＴの使用材料などによって適正値を設定すればよく、特に限定されるものではない。
【００３９】
そして、本発明の特徴部分として、上記各進行波発生電極４１ｂは、幅４０μｍ〜２５０μｍの微小電極となっており、これが５０ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）〜３００ｄｐｉ、つまり約５００μｍ〜８５μｍの電極間ピッチλ（μｍ）を保って互いに平行に配置されている。図５に示すように、この各進行波発生電極４１ｂの配列方向の幅ｗ（ｍ）と、その各進行波発生電極４１ｂの表面からトナー搬送部材４１の表面までの表面保護層４１ｃの厚みｔ（ｍ）とは、
４ｔ＞ｗ
の関係を満たすように設定されている。
【００４０】
これは、図６に示すように、各進行波発生電極４１ｂの幅ｗと表面保護層４１ｃの厚みｔとをそれぞれ段階的に変更させた場合のトナーＴの搬送状態に基づいて設定されている。つまり、図６において、各進行波発生電極４１ｂの幅ｗと表面保護層４１ｃの厚みｔとが、（４ｔ＞ｗ）の関係を満たしているとき（図６で☆印があるとき）には、固着の発生がほぼ良好に抑えられて、搬送量もほぼ良好なものとなるからである。
【００４１】
この場合、図６において、電極間ピッチλを２．５０Ｅ−０４（ｍ）、電極幅ｗを１．３Ｅ−０４（ｍ）とした条件で、隣接電極間電位差Ｖｐｐを８００（Ｖ）に設定した際の隣接電極間の電界強度を基準にして、他の条件の電位差を調整している。この基準条件の隣接電極間の電界強度Ｅの計算は、隣接電極間電位差Ｖｐｐ／隣接電極間距離（λ−ｗ）として定義している。そして、上記の電界強度Ｅを元に、各条件の隣接電極間電位差Ｖｐｐを、Ｖｐｐ＝隣接電極間距離（λ−ｗ）×隣接電極間電位差Ｅとして設定している。なお、図６の結果は、下記の表１に示す実験条件に基づくものである。
【００４２】
【表１】
0003777104.tif 000002
これにより、各進行波発生電極４１ｂの幅ｗは、表面保護層４１ｃの厚みｔの４倍以下に規定されて狭いものとなり、電気力線が真上へ延びる領域つまり進行波発生電極４１ｂの真上に対応する真上領域が減少し、この真上領域でのトナー搬送方向の電界成分が大きくなる。このため、トナー搬送部材４１の真上領域に位置しているトナーＴにも電界成分による搬送力が作用し、トナーＴが停止することなく円滑に搬送され、トナー搬送部材４１の真上領域でのトナーＴの固着を防止することができる上、トナー搬送部材４１上において効率のよいトナーＴの搬送状態を得ることができる。
【００４３】
また、図５に示すように、各進行波発生電極４１ｂの配列方向の幅ｗ（ｍ）と、その各進行波発生電極４１ｂの電極間ピッチλ（ｍ）とは、
ｗ＜（１／２）×λ
の関係を満たすように設定されている。
【００４４】
これも、図６に示すように、各進行波発生電極４１ｂの幅ｗと電極間ピッチλとをそれぞれ段階的に変更させた場合のトナーＴの搬送状態に基づいて設定されている。つまり、図６において、各進行波発生電極４１ｂの幅ｗと電極間ピッチλとが、ｗ＜（１／２）×λの関係を満たしているとき（図６で☆☆印があるとき）には、固着の発生がほぼ良好に抑えられて、搬送量もほぼ良好なものとなるからである。
【００４５】
このように、各進行波発生電極４１ｂの幅ｗと電極間ピッチλとが、ｗ＜（１／２）×λの関係を満たしていれば、各進行波発生電極４１ｂの幅ｗは、電極間ピッチλに対しその半分以下に規定されて狭いものとなり、隣接する進行波発生電極４１ｂ，４１ｂ間に大きな電位差が与えられてトナーＴに大きな運動エネルギーが付与され、トナーＴの慣性力が大きくなる。このため、電界強度（電界成分）の弱いトナー搬送部材４１の真上領域においてもトナーＴの搬送が円滑に行われ、トナー搬送部材４１の真上領域でのトナーＴの固着を効果的に防止することができる上、トナー搬送部材４１上においてより効率のよいトナーＴの搬送状態を得ることができる。
【００４６】
更に、このような現像装置４を画像形成装置Ｘに備えることで、トナー搬送部材４１上でのトナーＴの固着を防止して効率のよいトナーＴの搬送を行い得る画像形成装置Ｘを提供することができる。
【００４７】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を図７に基づいて説明する。
【００４８】
この実施形態では、表面保護層４１ｃは、高抵抗体よりなる高抵抗体層と誘電体層とからなり、各電極４１ｂを高抵抗体層および誘電体層によって被覆している現像剤搬送部材４１を備えている。
【００４９】
すなわち、本実施形態では、図７に示すように、表面保護層４１ｃ（高抵抗体層および誘電体層）の体積抵抗率ρは、１０7（Ω・ｍ）以上に設置されている。
【００５０】
これは、図７に示すように、表面保護層４１ｃの体積抵抗率ρを段階的に変更させた場合のトナーＴの搬送状態に基づいて設定されている。つまり、図７において、表面保護層４１ｃの体積抵抗率ρが１０7以上（１．１０Ｅ＋０７以上）となるときには、固着の発生が良好に抑えられて、搬送量も良好なものとなるからである。なお、図７の結果は、下記の表２に示す実験条件に基づくものである。
【００５１】
【表２】
0003777104.tif 000003
このように、表面保護層４１ｃの体積抵抗率ρが１０7以上に設定されていると、トナー搬送部材４１上において進行波電界が十分に形成され、トナーＴをより効率よく搬送することができることになる。
【００５２】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施形態を図８〜図１０に基づいて説明する。
【００５３】
この実施形態では、現像装置に、トナー搬送部材上においてトナー搬送方向に微速駆動する無端ベルトを設けている。なお、無端ベルトを除くその他の構成は上記第１の実施形態の場合と同じであり、同じ部分については同一の符号を付してその説明は省略する。
【００５４】
すなわち、本実施形態では、図８および図９に示すように、トナー搬送部材４１の表面（感光体ドラム１との対向面）には、その表面を周方向に覆うように無端ベルト４９が設けられている。この無端ベルト４９は、現像装置４のケーシング４０内に設けられた駆動ローラ４９ａによって、所定の周速度で駆動される。このように、無端ベルト４９が所定の周速度で駆動することによって、トナー搬送部材４１の表面が常に刷新され、この表面上での帯電およびトナーＴ固着が防止されるようになっている。この場合、無端ベルト４９の駆動速度は、トナーＴの搬送速度に対して１０分の１ないし１００分の１程度に設定され、例えば、赤外線センサを２つ設け、各々でトナーＴの到達した時間を検知する方法、または高速度ビデオカメラを用いて測定することが可能である。
【００５５】
そして、無端ベルト４９には、トナー搬送部材４１の表面に対し密着した状態となるように一定の張力が付与されており、その表面上において進行波発生電極４１ｂにより形成された進行波電界（電界カーテン）が均一に作用するようになっている。この無端ベルト４９としては、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリ４フッ化エチレン、ポリフッ化エチレンプロピレン、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などの有機絶縁材料や、シリコン、イソプレン、ブタジエンなどのゴム材料が適用される。そして、無端ベルト４９の厚みは、トナー搬送部材４１の電極間ピッチにもよるが、５μｍ〜２００μｍ、好ましくは１０μｍ〜１００μｍが好適である。この無端ベルト４９の抵抗値に関しても、上述のトナー搬送部材４１における表面保護層４１ｃと同様に、ベルト面の帯電防止の観点から高抵抗体とすることが望ましく、その体積効率としては１０7Ω・ｍ以上に設定することが望ましい。また、駆動ローラ４９ａとしては、ＳＵＳまたは鉄などの金属ローラ部材や、これを芯金にしてその表面にゴム、フィルムやスポンジなどの部材を被覆したものが用いられる。
【００５６】
上記無端ベルト４９の表面上を搬送されるトナーＴは供給部材４４によって供給される一方、無端ベルト４９の表面のトナーＴは回収部材４５によって回収されるようになっている。そして、各進行波発生電極４１ｂ，…に対し多相交流電源４７から多相の交流電圧が印加されることにより、無端ベルト４９上においてそれと平行となる方向に電界カーテンが発生し、これによって現像領域Ａまで電界カーテン作用によりトナーＴを搬送するようになっている。
【００５７】
上述の説明により自明であるが、トナーＴは基本的に進行波電界（電界カーテン）の作用により搬送され、これら無端ベルト４９上に担持されて搬送されるものではない。しかしながら、上述の説明のように、何らかの外力によりトナーＴが無端ベルト４９上に固着してしまった場合、固着トナーＦＴは無端ベルト４９上に担持され、固着位置より移動することになる。このため、図１０に示すように、トナー搬送部材４１の真上領域においてトナーＴが固着（図１０に二点鎖線で示す状態）しても、この固着トナーＦＴは無端ベルト４９によって電界強度の強い領域まで運ばれ（図１０に実線で示す状態）て進行波電界による搬送が再開されることになる。従って、無端ベルト４９上での固着トナーＦＴの搬送が円滑に行われ、トナー搬送部材４１の真上領域でのトナーＴの固着を確実に防止することができる上、トナー搬送部材４１上においてさらに効率のよいトナーＴの搬送状態を得ることができる。
【００５８】
なお、本発明は、上記各実施形態で述べたように、所定の電荷を付与して帯電させた感光体ドラム上に光情報を書き込んだ静電潜像に限定されるものではなく、イオンフロー方式のように、誘電体上に直接静電荷潜像を形成するものや、トナージェット方式のように、複数の開口部を有する電極に対し任意の電圧を印加することで空間に静電像を形成して現像剤を記録媒体に飛翔させて直接画像形成を行うものにも適用可能である。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、各電極の配列方向の幅ｗ（ｍ）を現像剤搬送部材の表面保護層の厚みｔ（ｍ）の４倍以下に規定して狭くすることで、電極の真上に対応する真上領域を減少させて現像剤搬送方向の電界成分を大きくし、現像剤を停止させることなく円滑に搬送して、現像剤搬送部材の真上領域での現像剤の固着を防止することができる上、現像剤搬送部材上において効率のよい現像剤の搬送状態を得ることができる。
【００６０】
ここで、各電極の幅ｗ（ｍ）を電極間ピッチλに対しその半分以下に規定して狭くすることで、隣接する電極間に大きな電位差を与えて現像剤の慣性力を大きくし、現像剤搬送部材の真上領域での現像剤の搬送を円滑に行って、現像剤搬送部材の真上領域での現像剤の固着を効果的に防止することができる上、現像剤搬送部材上においてより効率のよい現像剤の搬送状態を得ることができる。
【００６１】
そして、現像剤搬送部材の表面上において微速駆動する無端ベルトによって現像剤搬送部材の表面を覆うことで、現像剤搬送部材の真上領域において搬送停止した現像剤を無端ベルトによって電界強度の強い領域まで運んで進行波電界による搬送を再開させ、現像剤搬送部材の真上領域での現像剤の固着を確実に防止することができる上、現像剤搬送部材上においてさらに効率のよい現像剤の搬送状態を得ることができる。しかも、現像剤搬送部材の表面上での局所的な現像剤との接触による摩擦帯電や現像剤の固着も防止し、これらの放置による局所的な電位上昇に起因した実効的な現像電界の乱れなども防止して、現像剤を安定して搬送させることができる。
【００６２】
また、各電極の表面から搬送面までの間の高抵抗体の体積抵抗率ρを１０7以上に設定することで、現像剤搬送手段上において進行波電界を十分に形成し、現像剤をより効率よく搬送することができる。
【００６３】
更に、このような現像装置を画像形成装置に備えることで、現像剤搬送部材上での現像剤の固着を防止して効率のよい現像剤の搬送を行い得る画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる現像装置が適用される電子写真方式を用いた画像形成装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】同現像装置の構成を示す模式図である。
【図３】同じくトナー搬送部材の構成を示す模式図である。
【図４】同トナー搬送部材に印加される電圧波形を示す波形図である。
【図５】同じく表面保護層の厚み、各電極の幅および電極間ピッチをそれぞれ規定したトナー搬送部材の説明図である。
【図６】同じく表面保護層の厚み、各電極の幅および電極間ピッチの関係をそれぞれ規定する際の裏付けとなる判定結果を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係わる現像装置の高抵抗体層の体積抵抗率の条件を規定する際の裏付けとなる判定結果を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係わる現像装置が適用される電子写真方式を用いた画像形成装置の概略構成を示す模式図である。
【図９】同現像装置の構成を示す模式図である。
【図１０】同じくトナーの搬送状態を説明するトナー搬送部材の説明図である。
【図１１】従来例に係わる現像剤搬送部材の表面上での電気力線による電界成分を説明する説明図である。
【符号の説明】
１            感光体ドラム（像担持体）
４            現像装置
４１          トナー搬送部材（現像剤搬送部材）
４１ｂ        進行波発生電極（電極）
４１ｃ        表面保護層（誘電体層、高抵抗体層）
４９          無端ベルト
ｔ            表面保護層の厚み
λ            電極間ピッチ
ｖ            電極幅
ρ            高抵抗体層の体積抵抗率
Ａ            現像領域
Ｘ            画像形成装置
【図１】
0003777104.tif 000004
【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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